动力学模型助力微纳机器人精准医疗：华东理工团队成果登《自然—通讯》

动力学模型助力微纳机器人精准医疗：华东理工团队成果登《自然—通讯》

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科学网

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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/9/529628.shtm

华东理工大学殷瑞雪副教授团队在微纳机器人（MNRs）动力学模型研究方面取得重要突破。他们提出了一种无结构限制的通用MNRs动力学模型，该模型能够预测不同结构MNRs的运动规律，并通过仿真和实验验证了其准确性。这一成果发表于《自然—通讯》，为实现个体化精准导航和预防MNRs靶向治疗并发症提供了新的解决方案。

微纳机器人（MNRs）在利用血管输送实现病灶微创靶向治疗方面极具潜力，对改善人类健康具有开拓性的影响。然而，当前MNRs的临床应用受到诸多限制，其中最关键的限制之一为如何克服血流运动影响实现MNRs的精准控制。

针对现有动力学模型仅适用于标准螺旋结构MNRs的问题，研究团队提出了一种无结构限制的通用MNR动力学模型，并通过仿真和实验验证了该模型在预测多种不同结构MNRs运动规律的准确性。

微纳米机器人螺旋运动数学模型建立及双光子打印制备。图片来源于《自然—通讯》

模型深入阐述了MNRs的运动机理，展示了其在推进速度预测和精确导航方面的巨大潜力，还为MNRs的结构设计和性能优化开辟了新途径。模型将有助于利用模式识别技术构建磁输入和运动输出之间的通用MNRs动态关系，为精确的闭环控制系统奠定基础。模型还能够与磁场、声场、热场等多种外部驱动方法紧密结合，拓宽MNRs的应用范围并提高其有效性。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-51518-z

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