像线程一样的机器人可以提供减少凝块的疗法

麻省理工学院(MIT)的一组研究人员开发了一种类似螺纹的铁磁机器人，该机器人可以在复杂而受限制的环境中滑行，例如大脑的迷宫式脉管系统。

为了清除大脑中的血凝块，医生通常会执行血管内手术，这是一种微创手术，其中外科医生通过患者的主动脉(通常是腿部或腹股沟)插入细线。

在产生辐射的荧光镜的引导下，该荧光镜同时使用X射线对血管成像，然后，外科医生手动将金属丝向上旋转到受损的脑血管中。

然后可以沿导线穿入导管，以将药物或凝块回收装置输送到患处。

麻省理工学院机械工程系的研究生Yoonho Kim说：“该程序可能会给身体带来负担，要求外科医生必须接受专门的培训，以承受荧光透视法反复引起的辐射暴露。”

“这是一项要求很高的技能，而且根本没有足够的外科医生为患者提供服务，尤其是在郊区或农村地区。”

在此类过程中使用的医用导丝是被动的，这意味着它们必须手动操作，并且通常由金属合金芯制成，并涂有聚合物，如果金属丝暂时粘住，则该材料可能会产生摩擦并损坏血管内衬在特别狭窄的空间中。

Kim和同事将他们的工作结合到了水凝胶(主要是水制成的生物相容性材料)和3D打印的磁致驱动材料中，以产生可磁控，水凝胶涂覆的机械手线，他们能够将其制成足够薄的材料以进行磁性引导通过真人大小的大脑血管仿生硅胶复制品。

机械手的线芯由镍钛合金(称为镍钛诺)制成，这种材料既弯曲又有弹性。

不同于在弯曲时仍能保持其形状的衣架，镍钛合金线材将恢复其原始形状，从而使其在通过紧绷的弯曲容器缠绕时具有更大的灵活性。

科学家用一种橡胶状的糊剂或墨水包裹了电线的芯，然后用磁性颗粒将它们嵌入其中。

最终，他们使用了先前开发的化学工艺，将磁性覆盖物与水凝胶包覆并结合在一起。

他们通过使用大型磁铁(类似于牵线木偶的细绳)来引导机器人穿过小环的障碍物路线，从而证明了机器人线程的精确性和激活性，让人想起了穿过针眼的线程。

作者还测试了真人大小的大脑主要血管的硅胶复制品中的螺纹，包括血块和动脉瘤，该模型是根据实际患者大脑的CT扫描建模而成的。

他们在硅树脂容器中填充了模拟血液粘度的液体，然后在模型周围手动操纵了一块大磁铁，以引导机器人通过容器弯曲的狭窄路径。

“机器人线可以被功能化，这意味着可以添加功能，例如，以减少凝块的药物或用激光打破阻塞，”金说。

他补充说：“可电磁操纵的导线消除了外科医生将导线物理地推过患者血管的必要性。”

“这意味着医生也不必靠近患者，更重要的是，可以产生辐射的荧光镜。”

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