研发基于多极磁镊的机器人细胞内部操作与测量系统
中国科学院自动化研究所研究员谭民领导的先进机器人团队与多伦多大学教授孙钰的先进微纳系统实验室合作在微纳机器人方面开展研究,研究基于多极磁镊的机器人细胞内部操作与测量,相关成果发表在Science Robotics上(Sci. Robot. (2019), 4, eaav6180)。 在细胞内部对其结构的直接操作和测量是理解亚细胞和亚组织活动的重要手段,可用于疾病诊断、发展新治疗方法。相对于细胞外部的操作而言,细胞内部的物理测量和操作仍然是未知领域,针对这一问题,合作团队研发了一种多极磁镊,使用亚微米尺度的磁珠进行纳米级定位和皮牛顿(pN,10-12牛顿)级的力控制,实现在单个胞内部的不同空间和时间的测量。为克服共聚焦成像的低带宽反馈问题,研发了一种广义预测控制用于位置控制,可实现0.4 μm的位置控制精度,仅仅略大于布朗运动的约束;同时可在30分钟以上施加60 pN的力,对于癌症细胞的细胞核特性进行了全面测量。系统对细胞的......阅读全文
研发基于多极磁镊的机器人细胞内部操作与测量系统
中国科学院自动化研究所研究员谭民领导的先进机器人团队与多伦多大学教授孙钰的先进微纳系统实验室合作在微纳机器人方面开展研究,研究基于多极磁镊的机器人细胞内部操作与测量,相关成果发表在Science Robotics上(Sci. Robot. (2019), 4, eaav6180)。 在细胞内部
多极磁环表磁分布测量图说明(二)
极坐标图更接近多极磁环的形状,花瓣代表每个磁极,并且N,S间隔分布。只是N,S不区分。 谐波分析如下图所示: 谐波分析图是由直角坐标图的正弦函数或余弦函数图得到的。 根据傅立叶级数的原理,周期函数都可以展开为常数与一组具有共同周期的正弦函数和余弦函数之和。 其展开式中,常数表达的部分
多极磁环表磁分布测量图说明(一)
【摘要】:FE-2100R型表磁分布测量装置系列设备是对磁体充磁精度进行正确的评估,磁环品质检验不可缺少的工具。以下是湖南省永逸科技有限公司丁佳泉针对多极磁环表磁分布测量图的说明。方便客户更便携的使用我们的FE-2100R型表磁分布测量系列产品。 FE-2100R型表磁分布测量装置系列设备是对磁体
磁控微米机器人导管研究取得进展
在支气管、脑血管、输卵管等狭窄而曲折的自然腔道中开展微创介入手术,始终是临床实践中的重大挑战。近日,中国科学院深圳先进技术研究院在磁控微米机器人导管领域取得进展。研究团队研发出一种基于磁性螺旋形机器人的微机器人系统(Helixoft),该系统可无缝集成至商用微导管中,首次在微米尺度实现了远程且无损的
磁控微米机器人导管研究取得进展
在支气管、脑血管、输卵管等狭窄而曲折的自然腔道中开展微创介入手术,始终是临床实践中的重大挑战。近日,中国科学院深圳先进技术研究院在磁控微米机器人导管领域取得进展。研究团队研发出一种基于磁性螺旋形机器人的微机器人系统(Helixoft),该系统可无缝集成至商用微导管中,首次在微米尺度实现了远程且无损的
什么是光镊?
光镊是采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱,能对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获,利用NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置可把现有显微镜升级改造为光镊。
光镊的定义
由于激光聚集可形成光阱,微小物体受光压而被束缚在光阱处,移动光束使微小物体随光阱移动,借此可在显微镜下对微小物体(如病毒、细菌以及细胞内的细胞器及细胞组分等)进行的移位或手术操作。光镊 ,又被称为单光束梯度力光阱,日常,我们用来挟持物体的镊子,都是有形物体,我们感觉到镊子的存在,然后通过镊子施加一定
光镊技术介绍
光镊技术是美国科学家于1986年发明的。光镊又称为单光束梯度光阱。简单的说.就是用一束高度汇聚的激光形成的三维势阱来俘获,操纵控制微小粒子。自诞生以来,光镊技术已经在微米尺度量级粒子的操纵控制,粒子间的相互作用等方面的研究中发挥了重要作用。1969年.Ashkin通过理论计算认为聚焦的激光能推动尺寸
光镊的简介
光镊是采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱,能对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获,利用NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置可把现有显微镜升级改造为光镊。注:NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置,是个显微镜附上装置。该装置使研究人员使用现有显微镜能够捕获、操纵纳米级微粒。
光镊的产生
最近,小编被我司的工程师小姐姐安利了一部据说是英国最长寿的科幻剧《神秘博士》(Doctor Who)。在2018年底刚刚回归的十一季中,新上任的第十三任Doctor造出了一件亮眼的神器——升级版音速起子,可谓是上可打外星人,下可开防盗门,有点无所不能的意思。 十三姨和她的起子而在咱们现实的物理学
光镊的原理
光镊技术基于光辐射压力与单光束梯度力光阱。光辐射压力光照射物体时,由于电磁波具有能量,也有动量,所以,在物体表面形成反射和吸收,同时会对表面形成压力作用,成为光压(光辐射压力)。通过激光的引进,使得光压效应在现实应用中有了很大的作用,特别是科学研究中。梯度力图1 单光束梯度力光阱
多极有丝分裂的概念
中文名称多极有丝分裂英文名称multipolar mitosis定 义核分裂时,纺锤体上出现两个以上的极,染色体发生不规律分配的一种异常分裂方式。在多倍体细胞减少其倍性程度方面具有重要性。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞周期与细胞分裂(二级学科)
磁锤机器人:穿越人体组织做手术
机器人内部安装的“磁力锤” 图片来源:《科技纵览》 一个小机器人能够穿过人类身体内部的组织,这听起来就像是科幻小说中的场景。但是,这种机器人是真实存在的,并且,它可以在未来医学中发挥重要作用。一项新研究表明,被称为millirobots的毫米级机器人能够对医院医用扫描仪产生的磁场变化进行响应,并以
光镊技术的特点
光镊是对单光束梯度力光阱的形象的称呼,因为它与宏观的机械镊子具有相似的操控物体的功能。但与宏观的机械镊子相比,或者与传统的操控微纳米粒子的显微微针或原子力显微镜等相比,光镊具有不可比拟的优越性。光镊对微粒的操控是非接触的遥控方式,不会给对象造成机械损伤。这使得光镊在生物学研究特别是单细胞单分子研究领
光镊技术的原理
光镊技术基于光辐射压力与单光束梯度力光阱。光辐射压力光照射物体时,由于电磁波具有能量,也有动量,所以,在物体表面形成反射和吸收,同时会对表面形成压力作用,成为光压(光辐射压力)。通过激光的引进,使得光压效应在现实应用中有了很大的作用,特别是科学研究中。梯度力为了阐明梯度力的概念,以透明介质小球为例说
光镊技术的产生
光镊技术是美国科学家于1986年发明的。光镊又称为单光束梯度光阱。简单的说.就是用一束高度汇聚的激光形成的三维势阱来俘获,操纵控制微小粒子。自诞生以来,光镊技术已经在微米尺度量级粒子的操纵控制,粒子间的相互作用等方面的研究中发挥了重要作用。1969年.Ashkin通过理论计算认为聚焦的激光能推动尺寸
光镊技术的应用
光镊的发明使光的力学效应走向实际应用,使人们在许多研究中从被动的观察转而成为主动的操控,同时光镊对于捕获微小粒子、测量微小作用力及生产微小器件等许多方面都有非常重要的意义,现主要从以下几个方面介绍光镊的研究及应用 。光镊在生物细胞上的应用研究对细胞操控的研究光镊操控细胞,可以高选择性的分选细胞或细胞
光镊的技术特点
光镊是对单光束梯度力光阱的形象的称呼,因为它与宏观的机械镊子具有相似的操控物体的功能。但与宏观的机械镊子相比,或者与传统的操控微纳米粒子的显微微针或原子力显微镜等相比,光镊具有不可比拟的优越性。光镊对微粒的操控是非接触的遥控方式,不会给对象造成机械损伤。这使得光镊在生物学研究特别是单细胞单分子研究领
磁热联合驱动微型软体机器人研究取得进展
近日,中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米自动化课题组在磁热联合驱动的微型软体机器人研究中取得新进展。科研人员利用4D打印技术制备的软体机器人在近红外光和磁场的联合驱动下,展示了弯曲形变、夹取及搬运功能,在微结构搬运、药物控释等方面展现出重要的应用前景。相关研究成果发表在Com
新型磁驱软体机器人实现高效安全药物转运
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519153.shtm3月11日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所副研究员徐海峰团队在《美国化学学会—纳米》杂志发表最新成果。研究团队开发了一种用于靶向递药的磁驱软体机器人,该微型机器人能根据器官内不同地
新型磁驱软体机器人实现高效安全药物转运
中国科学院深圳先进技术研究院医工所副研究员徐海峰团队在《美国化学学会—纳米》杂志发表最新成果。研究团队开发了一种用于靶向递药的磁驱软体机器人,该微型机器人能根据器官内不同地形的机械特点,运用与环境最安全的交互方式,进行效率与生物安全兼顾的生物货物转运和释放。药物输送系统或手术器械必须克服目标小腔道内
简述多极神经元的特点
1、细胞体生有许多突起(有长有短,能够传递神经冲动) 2、长的突起外表大都套有一层鞘——神经纤维。 3、神经纤维的末端的细小分支叫神经末鞘(它的作用是与肌肉协调相配合,使肌肉收缩和舒张)。 4、各个神经元的突起末端都与多个神经元的突起相连接,形成非常复杂的网络。这个复杂的网络就
简述多极神经元的分类
多极神经元(multipolarneuron):有一个轴突和多个树突,是人体中数量最多的一种神经元,如脊髓前角运动神经元和大脑皮质的锥体细胞等。多极神经元又可依轴突的长短和分支情况分为两型: ①高尔基Ⅰ型神经元,其胞体大,轴突长,在行径途中发出侧支,如脊髓前角运动神经元; ②高尔基Ⅱ型神经元
关于多极纺锤体的概述
在有丝分裂时纺锤体一般有二个极。但是在多精入卵的卵细胞、肿瘤细胞、培养的HeLa细胞、杂种细胞等,随着条件不同可形成有3、4个或者更多个极的纺锤体。当存在多极纺锤体时,染色体的后期分配便不规则,可形成几个小核。用低浓度的秋水仙碱等药物处理也能诱导出同样的变化。木贼等特殊的植物体或胚乳细胞,往往在
关于多极神经元的简介
具有三个以上的突起,其中仅有一支为轴突,其余均为树突。多突出的神经元接触面积大,因此神经元之间的联系也广泛。此种神经元的数量多,分布广,形态多样,胞体大小不等。中枢神经系统内的中间神经元或联络神经元、运动神经元和植物性神经元等均属多极神经元。
西安光机所等提出广义电磁虚动量力高阶理论模型
验证光学虚动量力的微粒旋转实验。(a)产生光学虚动量涡旋的全息光镊实验装置;(b)两个金小球被分别捕获在IPM涡旋光束的内外侧平衡位置,并沿不同方向做轨道运动。论文作者供图 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室研究员姚保利团队,联合暨南大学李宝军团队、新加坡国立
MIT赵选贺《Nature》评述:纳米磁控微型软体机器人
变形金刚威猛,钢铁侠酷炫,这些英雄陪伴我们成长。但是这些存在于科幻电影中的机器人都是由刚性材料构建的,与人一般大小甚至比人类大出几个size。而尺寸远小于人体的,由软材料或具有柔性结构的材料构建的微型机器人在微观世界也扮演着英雄,与刚性机器人相比,它们能更安全地与人类互动。在众多的为这些机器人提
微型磁控机器人可模拟外科医生灵巧动作
加拿大多伦多大学和加拿大病童医院科学家,携手开发出一套微型神经外科机器人。该磁控机器人直径约3毫米,可模拟外科医生灵巧动作,精准夹持、拉动和切割身体组织,为侵入性更小的脑部手术提供了新工具。相关研究论文发表于近日出版的《科学·机器人》杂志。 传统脑部手术通常需要医生切开部分颅骨以暴露病灶,不仅
上海运用机器人磁控胶囊精确诊断小肠疾病
上海交通大学附属第六人民医院运用磁控机器人胶囊内镜技术开展了199例疑似小肠疾病患者的诊断。临床实践证明,采用这一高新技术可以提高消化道肿瘤早期筛查的准确率,尤其是小肠疑难疾病的早期诊断准确率,对小肠活动性出血准确率几乎达100%,也可用于对微小小肠肿瘤的早期诊断。 患者只需随水吞服下普通胶囊
新型光镊可捕获纳米颗粒
光镊是一项正在飞速发展的技术,近年来,围绕光镊的新型应用层出不穷。光镊是用高度聚焦的激光束的焦点捕获粒子,从而使研究人员无需任何物理接触即可操纵物体的技术。目前,光镊已被用于捕获微米级的物体,然而研究人员日益渴望将光镊的应用扩展到纳米级粒子上去。由法国雷恩第一大学Janine Emile和Oli