通信界讯 自发明以来,机器人手术一直具有侵入性,因为它涉及切割,并且通常需要将其他器械插入切口。然而,随着机器人辅助工具的逐步缩小,手术切口也比传统手术要小,这使得机器人手术越来越受欢迎,并已证明其诸多优势。
尽管机器人辅助手术具有许多优点,但美国弗吉尼亚理工大学的一个研究团队将这一技术又向前推进了一步:他们正在开发一种无需切割即可在体内非侵入性地移动小目标(如细胞和药物)的方法。
该方法利用声能发射器,研究人员使用它来包围和捕获粒子,像看不见的镊子一样工作。发射器产生的三维声涡流场可以穿过骨骼和组织等屏障,彼此交叉形成微小的环形声阱。捕获在声阱中心的物体可以移动和旋转,大小从微米到毫米不等。
通过在机器人平台上安装声涡旋发射器,声涡旋光束可以在微米尺度上移动。因此,可以在三维空间中精确设置粒子捕获区域,并在捕获后移动粒子。当微小物体沿着血管的弯曲路径移动时,这一特性尤为关键。
目前的方法主要针对这些物质中的小颗粒,但将声能发射器与机器人技术相结合的应用范围已经超出了手术和微小颗粒的处理。非接触式机器人操作在工程、生物学和化学研究等许多领域中也具有巨大的潜力。