UTSA kommer ind i Guinness World Records med den mindste medicinske robot

Det kan ikke ses med et menneskeligt øje. Det ligner ikke C-3PO eller R2-D2, eller endda BB-8. Men, alligevel, det er en robot (hele 120 nm) og dets skabere fra University of Texas i San Antonio (UTSA) er nu verdensrekordholdere i Guinness World Records for at skabe den mindste medicinske robot.

Serien af ​​nanorobots blev oprettet af Soutik Betal under hans doktorgradsundersøgelse inden for elektroteknik under vejledning af professorerne Ruyan Guo og Amar S. Bhalla i UTSA Department of Electrical and Computer Engineering, og de kunne en dag føre til enorme medicinske fremskridt.

Guo forklarer, "I en nøddeskal, vi har udviklet nanokompositpartikler, der kan fjernstyres af et elektromagnetisk felt. De fungerer som ekstremt små robotter, der interagerer med biologiske celler. "

Nanokompositterne er fremstillet af to forskellige typer multifunktionelle oxidmaterialer i en "kerne og skal" -konfiguration. Kernen er magnetisk. Det ændrer 'form' som reaktion på magnetfelter. Skallen er ferroelektrisk. Det omdanner tryk til elektriske potentialer.

Den magneto-elasto-elektriske koblede effekt i nanokompositterne fungerer som arme og ben, der bevæger nanopartiklen rundt for at interagere med målrettede biologiske celler. Nanorobotterne kan flytte celler til at flugte med hinanden, skubbe celler ind på forskellige steder og muligvis bruges til at levere medicin ind i en celle.

Den eksperimentelle demonstration af UTSAs fjernstyrede medicinske robot blev udført i slutningen af ​​2016 af Betal, som var i gang med sin doktorafhandling i Guo og Bhallas multifunktionelle elektroniske materialer og udstyrs forskningslaboratorium (MeMDRL). Mens fremstilling af kerneskalstrukturerede materialer er blevet udviklet gennem internationale forskningsudvekslinger med samarbejdspartnere i Brasilien, holdet opdagede og Betal demonstrerede, at nanokompositterne frembragte permeabel bevægelse.

"Vi var fascinerede og i første omgang forundrede over det faktum, at nanopartikler større end åbningen af ​​en cellemembrans kanaler faktisk kunne komme ind i, "sagde Guo.

Den nanokompositte forskning havde også fordel af MeMDRL's tværfaglige forskningssamarbejde med fakulteter i UTSA -afdelingerne for biomedicinsk teknik og fysik og astronomi. Forskningen blev delvis støttet af National Science Foundation (Grant nr. NSF 1002380), af det amerikanske forsvarsministerium (Grant nr. W911NF-12-1-0082) og af UTSA-kontoret for vicepræsidenten for forskning, Økonomisk udvikling og vidensvirksomhed.

Anerkendelsen for arbejdet begyndte, da en undersøgelse blev offentliggjort tidligt i år i Natur - videnskabelige rapporter . Guinness Book of World Records -betegnelsen fulgte artikelpublikationen.

De største belønninger, imidlertid, kan stadig være foran for de små robotter.

"Deres evner giver plads til meget håb, "Guo sagde." Vi mener, at kræftceller kan være specifikt målrettet til behandling, hvilket eliminerer behovet for nogle kemoterapibehandlinger, og ofre for Alzheimers sygdom kan muligvis modtage særlige behandlinger ved at tilpasse celler, der er ophørt med at leve i hjernen. Der er stadig meget arbejde at gøre, men vi er meget glade for denne anerkendelse og det potentiale, der venter. "