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亚博APP:中科大研制磁控微纳机器人:新的加工方式比激光直写加工快600倍

2021-05-16 

本文摘要:日前,中国科技大学工程科学院微纳米工程实验室团队利用调制结构光场高效加工了游泳性能和装载货物能力更强的中空管形和锥形螺旋结构微纳米机器人,利用该结构微纳米机器人开展神经干细胞体外再制、靶向药物化疗肿瘤细胞。

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日前,中国科技大学工程科学院微纳米工程实验室团队利用调制结构光场高效加工了游泳性能和装载货物能力更强的中空管形和锥形螺旋结构微纳米机器人,利用该结构微纳米机器人开展神经干细胞体外再制、靶向药物化疗肿瘤细胞。成果前几天公开发表在《先进设备材料》等期刊上。研究人员设计了具备相似振幅信息的光场全息图,并将其读入空间光调制器面板,调制出可高效加工中空管状和锥形螺旋结构的三维涡光场。与传统激光平写加工相比,三维涡光场加工速度最慢可提高600倍,灵活高效地加工不同参数的管状和螺旋结构,大大提高了简单的三维结构加工能力。

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研究团队通过在锥形中空螺旋结构的微纳机器人表面添加磁性呼叫材料,使用自己组成的三维海姆霍兹线圈控制系统,调节输出电流的振幅信息在三维空间内构成旋转磁场,磁场方向的变化使磁性结构受到磁力矩的影响与传统的直螺旋结构相比,锥螺旋具有更慢的行进速度,有效地引导纵向移动。另外,利用磁场梯度和方向的变化,可以有效地完成微结构的正确导向。研究人员利用锥形中空螺旋结构的内部和外部分别装载纳米和微米级货物,在体外完成神经干细胞的再生,利用管装载微结构装载运输抗癌药物,有效化疗癌细胞,通过荧光检查化疗效果。

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该成果明确提出了非常简单稳定的中空管状、锥形螺旋微电机加工操作技术,在细胞再制、体内药物运输、无创手术等领域最重要的应用于前景,在生物医疗领域获得了新的技术手段。工科学院博士生辛晨、杨亮是论文的第一作者,吴东教授和胡衍雷副教授是论文的联合通信作者。这项工作得到了国家自然科学基金的根本仪器、中国科学院和科技部重点研发计划的反对。


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