首页 章鱼吸盘带来的创意:怎样安全搬运安排薄片?

章鱼吸盘带来的创意:怎样安全搬运安排薄片?

薄安排移植物和柔性电子元件在创伤愈合、再生医学以及生物传感等范畴有着广泛的使用。近来,来自美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研讨人员遭到章鱼吸盘的启示,研发了一种新设备。这种新设备可以敏捷将软弱的安排…

薄安排移植物和柔性电子元件在创伤愈合、再生医学以及生物传感等范畴有着广泛的使用。近来,来自美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研讨人员遭到章鱼吸盘的启示,研发了一种新设备。这种新设备可以敏捷将软弱的安排或电子薄片搬运到患者体内,克服了临床使用的一个要害妨碍。相关论文宣布在《科学发展》杂志上。

研讨领导者、伊利诺伊大学的化学和生物分子工程学教授Hyunjoon Kong说:“在曩昔的几十年里,细胞或安排薄片越来越多地用于医治伤病安排。安排移植手术的一个重要程序便是软安排的夹持及安全搬运。但是,现在这一处理进程仍是巨大难题,由于安排物质非常软弱,从培养液中夹起时很简单被损坏。”

现在搬运安排薄片的办法是使其在一种温敏软聚合物上成长。这种聚合物在搬运后会缩短并开释安排薄片。但是,这一办法消耗30~60分钟仅能搬运一张薄片,一起仍伴有安排损害或褶皱危险。此外,该办法还要求技能人员操作技能精深。

Kong说:“在外科手术中,医师必须将软安排损害的危险降到最低,并确保在无感染条件下敏捷进行移植。此外,确保安排薄片不发生损害或褶皱也非常重要。”

那么,怎样才能在不损坏超薄移植物的情况下敏捷将其搬运呢?研讨人员从章鱼那里得到了创意:它们可以经过吸盘压力的细微改变来吸附各种形状的干湿物体。受此启示,研讨人员规划了一个由温敏软凝胶层和电加热器组成的操纵器。为取出超薄安排资料,研讨人员先将水凝胶缓慢加热,使其缩短,随后将其压在安排薄片上,封闭热源。这时水凝胶会细微胀大并对安排薄片发生吸力,这样薄片便能被成功夹起。随后,研讨人员再悄悄将薄片放在方针物体上,从头翻开加热器,水凝胶得以再次缩短并开释薄片。整个进程大约需求10秒。

接下来,研讨人员期望将压力传感器集成到操纵器中,然后更好地使用这种仿生规划。Kong说:“将压力传感器与操纵器结合或许可以监测方针物体在触摸进程中的变形,咱们可以使用这一机制调整吸力,使资料坚持其结构完整性和功能性。这样,资料处理的准确性及安全性可以得到明显提高。”

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