Magnetic soft robots toward localized therapy: magnetization programming and multimaterial integration
Magnetische zachte robots voor gelokaliseerde therapie: programmering van magnetisatie en integratie van meerdere materialen
Magnetische zachte robots zijn flexibele systemen die van buiten het lichaam met magnetische velden kunnen worden bestuurd. Daardoor zijn ze interessant voor minimaal invasieve behandelingen: ze hebben geen kabels of ingebouwde batterijen nodig en kunnen mogelijk gericht naar een specifieke plaats in het lichaam worden gebracht.
Dit proefschrift van Zhuoyue Wang ontwikkelt nieuwe methoden om deze robots beter bestuurbaar, eenvoudiger produceerbaar en functioneler te maken. Eerst werd een methode ontwikkeld waarmee verschillende magnetische richtingen binnen één driedimensionale zachte structuur kunnen worden geprogrammeerd. Hierdoor kan de robot op een gecontroleerde manier van vorm en mechanisch gedrag veranderen. Vervolgens werd een meerlagige zeefdrukmethode ontwikkeld waarmee magnetische zachte robots op grotere schaal kunnen worden gemaakt en verschillende materialen en functies kunnen worden gecombineerd.
Ten slotte werden deze technieken toegepast in een magnetische drager voor gerichte afgifte van gunstige bacteriën in de darm. In een muismodel voor colitis ulcerosa zorgde magnetische positionering voor een betere lokalisatie en retentie in de dikke darm en voor een beter therapeutisch herstel dan niet-gelokaliseerde toediening.
Deze resultaten laten zien hoe magnetische zachte robots kunnen worden ontwikkeld tot systemen voor gerichte, minimaal invasieve therapie.