【前沿背景】
微型机器人的概念可以在人体内部被驱动和定位,以帮助疾病的诊断和治疗。这种概念已经流行了数十年。这正是电影《梦幻之旅》(1966)的主题,潜艇及其乘员被缩小到微尺度,以便他们可以在患者体内航行以治疗血块。随着纳米科学和纳米技术的飞速发展,功能性纳米材料通过应用程序在机器人技术和纳米医学之间架起了一座桥梁,这些应用程序具有通过可编程的能量输入以遥控方式按需执行指定任务的功能。微型机器人的尺寸通常小于1毫米,而纳米机器人的尺寸小于1微米。由于体积小巧,m机器人可以进入人体内部复杂而狭窄的区域,例如脑血管的远端和胆管,而现有的微创医疗设备和传统机器人有时无法进入,而微创则无法访问。
【综述摘要】
微型/纳米机器人(m-bots)因其在生物医学工程和环境修复中的适用性而引起了极大的兴趣。特别地,近年来它们在体内诊断和干预中的应用已成为广泛研究的焦点,其中各种临床成像技术已用于定位和跟踪。精心设计的m机器人与表面功能化,远程驱动系统和成像技术的成功集成,已成为迈向生物医学应用(尤其是体内应用)的关键一步。因此,本综述针对生物医学微型机器人的四个不同方面:设计/制造,功能化,驱动和本地化。从这些观点出发,香港中文大学张立教授团队综述了机器人在诊断,传感,显微外科,靶向药物/细胞递送,血栓消融和伤口愈合中的生物医学应用。对已开发的生物医学m-bot系统进行全面比较并根据其特性进行评估。总结了该领域的当前挑战和未来研究的方向。