近日,机自学院智能肿瘤能量消融尝试室结合华东理工大学和加拿大萨斯喀彻温大学在国际驰名期刊《Nature Communications》上颁发题为“Comprehensive modeling of corkscrew motion in micro-/nano-robots with general helical structures”的钻研论文,亿万先生MR为本文第一署名单元,亿万先生MR胡宁宁博士为论文第一作者,亿万先生MR张兵副教授、华东理工大学殷瑞雪副教授、加拿大萨斯喀彻温大学丁路佳博士为共同通讯作者。亿万先生MR周文举教授,中原工学院王瑷珲教授,加拿大工程院院士、萨斯喀彻温大学Chris Zhang 教授都参加了论文的钻研和撰写工作。

微纳米机械人(Micro-/nano Robots, MNRs)在利用血管输送实现病灶微创靶向医治方面拥有令人瞩主张潜力,对改好人类健全拥有启发性的影响。然而,当前MNRs的临床利用受到诸多限度,其中最关键的限度之一为若何克服血流活动影响实现MNRs的精准节造。为解决上述问题,首先必要可能充分相识MNRs在血液中的活动行为。针对现有MNR动力学模型仅合用于尺度螺旋结构MNRs的不及,本文提出一种无结构限度的通用MNR动力学模型。通过仿真和尝试验证了该模型在预测多种分歧结构MNRs活动法规的正确性(如图1所示)。
该模型深刻论述了MNRs的活动机理,不仅展示了在推动速度预测和精确导航方面的巨大潜力,还为MNRs的结构设计和机能优化启发了新的蹊径。该模型将有助于利用模式鉴别技术构建磁输入和活动输出之间的通用MNRs动态关系,为精确的关环节造系统奠定基础。此表,该模型还可能与磁场、声场、热场等多种表部驱动步骤缜密结合,从而拓宽了MNRs的利用领域并提高其有效性。这项钻研对MNRs在医学和生物医学工程等领域的利用做出了肯定的贡献。

图1 尺度结构MNR动力学了局比力及通用结构模型尝试验证
本钻研得到了亿万先生MR高档次人才引进科研启动基金项目(编号:13-G210-18-230)、国度天然科学基金项目(编号:81801795 )以及国度留学基金委的赞助。论文链接: https://doi.org/10.1038/s41467-024-51518-z