Микроскопические «роботы-рыбки» способствуют эффективной доставке лекарств

Команда профессора Се Хуэя из Харбинского политехнического университета добилась значительного прогресса в области координации микроскопических «роботов-рыбок» и целевой доставки лекарств. Разработанный метод коллективной координаты помогает решить проблему эффективной доставки препаратов к множественным очагам поражения в сложных трехмерных условиях внутри организма, предоставляя новый технический путь к реализации коллективного интеллекта у микророботов.

Исследователи создали микророботов с гетерогенной структурой «голова-хвост», изготовленных методом лазерной обработки с высокой пропускной способностью. Ключевым открытием стало то, что при частоте возбуждения, близкой к собственной частоте робота, постоянная составляющая колебательного магнитного поля полностью определяет направление движения. Это позволило программировать пространственное распределение постоянного магнитного поля для дифференциального управления отдельными роботами и регулировать силу переменного магнитного поля для предотвращения их слипания. Роботы достигают скорости 20 длин тела в секунду и могут активно собираться и рассеиваться в трехмерной среде, адаптируя свою форму к контуру поражения.

В испытаниях в лабораторных условиях (in vitro) было подтверждено, что отдельные роботы могут выполнять такие задачи, как перемещение трехмерных объектов и движение против течения. В модели желудочного поражения группа роботов успешно сконцентрировалась в целевой области, адаптировала свою форму и стабильно прикрепилась. Команда также продемонстрировала управление движением роботов под ультразвуковым контролем и их способность двигаться против силы тяжести, что открывает перспективы для практического применения в медицинской диагностике и терапии.