以声音为动力的微型机器人

　　研究人员在医学微型机器人方面又向前迈进了一步，他们设计了一种微小的、快速的、自我推进的机器人，有朝一日可能直接将药物送到身体内需要的地方。微型机器人，或称微型机器人，被吹捧为下一代的药物输送系统，而且它们还在继续进步。在过去的几年里，我们已经看到了从改变形状的微型机器人到喷洒药物的微型机器鱼的进展。

　　经过设计的纳米颗粒是很好的药物载体，因为它们可以防止药物降解并控制药物释放的速度。然而，许多纳米粒子依靠血液循环或扩散作为其主要运输方式，这限制了它们到达某些器官和组织的能力。

　　来自科罗拉多大学博尔德分校的研究人员说，他们已经在微型机器人设计方面迈出了下一步，创造了一个微小的、自我推进的微型机器人，可以快速有效地输送药物。

　　这项研究的通讯作者C Wyatt Shields说："微型机器人在科学界获得了很多兴奋点，但使它们对我们感兴趣的是，我们可以设计它们来执行身体内的有用任务。"

　　研究人员的灵感来自于自然界的生物"游泳者"，如细菌和精子，是如何利用非线性运动来导航复杂的内部环境的。

　　这种微型机器人由生物相容性聚合物制成，其中心有一个球形空腔，当机器人被浸没在液体中时，空腔中的空气会被捕获。当气泡被声波（如超声波）击中时，它就会振动，推动这个小机器人前进。而且，是的，它的直径只有20微米--比人类头发的宽度还要小几倍--它非常小。

　　为了最大限度地实现非线性运动，该机器人被安装了对称和不对称的翅片，使其以轨道运动的方式旋转，使其看起来像一个非常小的火箭。翅片还可以让微型机器人以每秒约0.1英寸（3毫米）的速度行驶，这相当于每分钟约9000次其自身长度。

　　在扫描电子显微镜下看到的直径为20微米的机器人

　　研究人员在小鼠的膀胱上测试了他们以气泡为基础、以声音为动力的微小装置。他们想观察这些机器人是否能直接向膀胱输送药物，以治疗间质性膀胱炎，一种被称为膀胱疼痛综合症的慢性病。间质性膀胱炎的症状包括膀胱和盆腔疼痛或压力以及频繁的尿意。

　　他们制造了数以千计的微机器人，在其聚合物基质中封装了高浓度的地塞米松，一种常见的类固醇药物。当这些微机器人被引入时，研究人员发现，它们紧紧抓住膀胱壁，并在大约两天内释放了90%以上的地塞米松。

　　C: 将微机器人引入小鼠膀胱并使用声波部署它们的示意图。D-H：微机器人的鳍钉在膀胱壁上的扫描电子显微镜图像/科罗拉多大学博尔德分校

　　研究人员计划继续研究他们的微机器人，最终使它们完全可生物降解，随着时间的推移在体内溶解。他们认为未来会有一系列的应用。

　　该研究的主要作者Jin Lee说："如果我们能使这些颗粒在膀胱中发挥作用，那么我们就能实现更持续的药物释放，也许病人就不必经常到诊所来了。"

　　这项研究发表在《Small》杂志上。