通信界訊 自發(fā)明以來(lái),機(jī)器人手術(shù)一直具有侵入性,因?yàn)樗婕扒懈睿⑶彝ǔP枰獙⑵渌餍挡迦肭锌。然而,隨著機(jī)器人輔助工具的逐步縮小,手術(shù)切口也比傳統(tǒng)手術(shù)要小,這使得機(jī)器人手術(shù)越來(lái)越受歡迎,并已證明其諸多優(yōu)勢(shì)。
盡管機(jī)器人輔助手術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),但美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)將這一技術(shù)又向前推進(jìn)了一步:他們正在開(kāi)發(fā)一種無(wú)需切割即可在體內(nèi)非侵入性地移動(dòng)小目標(biāo)(如細(xì)胞和藥物)的方法。
該方法利用聲能發(fā)射器,研究人員使用它來(lái)包圍和捕獲粒子,像看不見(jiàn)的鑷子一樣工作。發(fā)射器產(chǎn)生的三維聲渦流場(chǎng)可以穿過(guò)骨骼和組織等屏障,彼此交叉形成微小的環(huán)形聲阱。捕獲在聲阱中心的物體可以移動(dòng)和旋轉(zhuǎn),大小從微米到毫米不等。
通過(guò)在機(jī)器人平臺(tái)上安裝聲渦旋發(fā)射器,聲渦旋光束可以在微米尺度上移動(dòng)。因此,可以在三維空間中精確設(shè)置粒子捕獲區(qū)域,并在捕獲后移動(dòng)粒子。當(dāng)微小物體沿著血管的彎曲路徑移動(dòng)時(shí),這一特性尤為關(guān)鍵。
目前的方法主要針對(duì)這些物質(zhì)中的小顆粒,但將聲能發(fā)射器與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用范圍已經(jīng)超出了手術(shù)和微小顆粒的處理。非接觸式機(jī)器人操作在工程、生物學(xué)和化學(xué)研究等許多領(lǐng)域中也具有巨大的潛力。