一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人制造技术

技术编号:45977989 阅读:14 留言:0更新日期:2025-08-01 18:41
本发明专利技术涉及微纳机器人领域,更具体的说是一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人。其结构包括核心与外足,核心由氧化铁构成,外足由二氧化硅构成。微纳机器人核心材料氧化铁具有顺磁性,能够对外部磁场做出响应;六足结构在具有复杂形貌的组织表面的运动过程中产生多处接触支点,方便在复杂形貌的组织表面进行翻滚运动,能够提高微纳机器人适应生物体内组织的复杂表面形貌的能力。当微纳机器人沿癌细胞膜翻滚至其正上方时,调整线圈产生的磁场为平面旋转磁场,微纳机器人绕垂直水平面的轴向高频率自转;开启底部的梯度磁场装置,微纳机器人受到沿垂直于细胞培养基底方向的梯度磁力作用同时进行旋转运动与直线运动,对细胞膜的有效穿刺突破。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微纳机器人领域,更具体的说是一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人


技术介绍

1、面对癌症的传统治疗手段有化疗、放疗、激素疗法、外科手术等,这些传统方法对癌细胞的识别能力低,操作效率差,毒副作用强,容易伤害体内良好的细胞,造成机体损伤,难以实现在单细胞层级上精准杀灭癌细胞。

2、微纳机器人是一种处于微米与纳米尺度之间的执行器,可把外部能量转化为自身运动的机械能,具备尺度小、可控性好、推重比大、拓展性强等优势,能够在微小环境内实现精准的运动控制和复杂功能,在生物医学领域有着极为广阔的应用前景。借助微纳机器人高效的驱动能力和灵活的可控性,并对其构型进行特殊设计,可将其作为微纳米尺度的穿刺针作用于单一细胞的细胞膜,有效实现对单一细胞的细胞膜的穿刺突破,且不影响其他正常细胞,从而在单细胞层级上精准杀灭癌细胞。

3、但是,现有的微纳机器人大多利用化学燃料或单一外物理场作为能量输入来驱动,存在依赖有毒有害燃料、寿命短、驱动能力弱、控制手段单一等问题,难以满足针对细胞膜的穿刺需求;并且生物体内环境复杂多样,简单构型的微纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,包括核心与外足,其特征在于:所述核心由氧化铁构成,外足由二氧化硅构成。

2.根据权利要求1所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人的制备方法,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,其特征在于:所述步骤二的过程为:

5.根据权利要求4所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,其特征在于:所述步骤三的过程为

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【技术特征摘要】

1.一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,包括核心与外足,其特征在于:所述核心由氧化铁构成,外足由二氧化硅构成。

2.根据权利要求1所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人的制备方法,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,其特征在于:所述步骤二的过程为:

5.根据权利要求4所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,其特征在于:所述步骤三的过程为:

6.根据权利要求1所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人的双模磁驱控制装置,所述双模磁驱控制装置包括显微镜(1)、磁场发生装置和梯度磁场装置(6),其特征在于:

7.根据权利要求6所述的一种具有复杂环境适应性的六足型细胞穿刺微纳机器人,其特征在于:所述微纳机器人核心材料氧化铁具有顺磁性,能够对外部磁场做出响应;当施加匀强旋转磁场时...

【专利技术属性】
技术研发人员:李隆球肖宇航庄仁诚师恩博常晓丛周德开
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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