范德比爾特大學(xué)的研究人員開發(fā)出了在曲折狹窄空間內(nèi)采集體液樣本的技術(shù)，有望用于早期發(fā)現(xiàn)癌癥等疾病。
該項(xiàng)研究由機(jī)械與生物醫(yī)學(xué)工程助理教授董曉光及其團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)，最近在《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表。
體液(例如血液、胰液、尿液和粘液)蘊(yùn)含著有關(guān)化學(xué)成分、生物標(biāo)志物、細(xì)菌菌落和其他重要成分的豐富信息資源。這些信息有助于研究人員了解癌癥等各種疾病的機(jī)制，并追蹤患者的健康狀況。
為了收集這些液體，毫米級(jí)無線移動(dòng)機(jī)器人已被證明能夠有效地在狹窄空間中導(dǎo)航，因?yàn)樗鼈凅w積小巧，移動(dòng)敏捷。然而，由于缺乏有效的觸發(fā)和小尺寸密封機(jī)制，這種設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)液體采樣功能。
董和他的團(tuán)隊(duì)通過制造毫米級(jí)軟膠囊解決了這個(gè)問題，這種膠囊由外部磁場(chǎng)控制的水凝膠和彈性體混合物制成。研究人員表示，這種裝置可以通過細(xì)導(dǎo)管輸送和回收，并能在導(dǎo)管無法進(jìn)入的管狀結(jié)構(gòu)中熟練地移動(dòng)。軟膠囊具有特殊涂層的潤(rùn)濕性，可有效泵送液體。
通過按需觸發(fā)、采樣和密封機(jī)制以及敏捷的群體運(yùn)動(dòng)的集成，研究人員能夠精確控制軟膠囊，在超聲和X射線醫(yī)學(xué)成像的引導(dǎo)下，在體外模型和動(dòng)物器官中導(dǎo)航和采樣體液。
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