有一天，去医院治疗严重骨折可能不会导致骨置换手术或药物治疗，因为独特的材料，造骨微型机器人最终可能会提供一个不那么严重的替代方案。
微型机器人本质上是一种微型自动化设备，用于对特定刺激做出精确的运动，但它们的小尺寸使它们能够进入人体，做传统机器人无法做的工作。
瑞典Linköping大学和日本冈山大学的科学家正在研究这项技术。爱游戏ayx体育囟门组织促使了这项研究，该组织使婴儿的头骨在通过产道时变得灵活。出生后囟门组织逐渐转变为硬骨。研究人员现在将模拟这一自然过程的材料组合在一起。
“我们希望将其用于材料在不同时间点需要具有不同属性的应用。首先，这种材料是柔软而有弹性的，当它变硬时，它就会被锁定在适当的位置。这种材料可以用于，例如，复杂的骨折。它也可以用于微型机器人——这些柔软的微型机器人可以通过细针筒注射到体内。Linköping大学物理、化学和生物学系(IFM)副教授埃德温·雅格(Edwin Jager)说。
这个概念是在一次去日本的研究之旅中诞生的，当时日本科学家发现了一种生物分子，可以在短时间内推动骨骼发育。
在发表在《先进材料》杂志上的这项研究中，研究人员建造了一个简单的“微型机器人”，它可以采用多种形式和不同的刚度。研究人员从海藻酸盐开始，海藻酸盐是一种凝胶。接下来，在凝胶的一侧产生聚合物物质。当给这种材料提供低电压时，它会改变其体积，迫使微型机器人以某种方式弯曲。
生物分子被附着在凝胶的反面，使柔软的凝胶材料变硬。这些生物分子是从一种骨形成细胞类型的细胞膜上分离出来的。生物分子使凝胶矿化，当放入细胞培养基(一种类似于人体的包括钙和磷的培养基)时，凝胶像骨头一样变硬。
研究人员对骨骼修复特别感兴趣。这种柔软的物质在电活性聚合物的推动下，可以移动并填充骨折中的空间。当材料变硬后，可以用来形成新的骨骼。研究表明，这种材料可以把自己包裹在鸡骨头周围，结果，出现的人造骨头就在鸡骨头旁边生长。
研究人员可以通过在凝胶中创建图案来控制基本的微型机器人在通电时如何弯曲。例如，当材料表面有完美的直线时，机器人会旋转半圆，但当直线是对角线时，机器人会像开瓶器一样弯曲。
“通过控制材料的转动方式，我们可以让微型机器人以不同的方式移动，也可以影响材料在骨折中的展开方式。我们可以将这些运动嵌入到材料结构中，使控制这些机器人的复杂程序变得不必要。”埃德温·雅格说。
来源:林雪平大学
