[发明专利]微型载药机器人及其制作方法

说明书

本发明提供了一种微型载药机器人，包括载药部和连接在载药部后端的驱动部，所述驱动部为对称设置的驱动件组成，所述驱动件包括外侧的弹性材料层和内侧的光控材料层。所述载药部和驱动部全采用生物可降解材料制成，通过外部光源刺激微型载药机器人的驱动部，对机器人的形态进行控制，定点释放药物，实现体外无创且无伤害的控制方式，且由于完全采用生物可降解材料，极大提高了安全性。

技术领域

本发明涉及医疗装置领域，具体涉及一种微型载药机器人及其制作方法。

背景技术

传统的给药过程是用注射或口服的方法将药物输送至患者体内，药物被患者吸收经全身血液循环运输到全身，药物特别是毒副作用较大的药物对患者机体其他部位造成的伤害较大，不能单独作用于患处，同时药物作用的效率非常低，造成药物不必要的浪费。

利用微型载药机器人靶向给药技术为机器人学、生物学、医学、材料学等学科的交叉产物，是当前世界范围内一个研究热点，其可以解决传统医学无法克服的难题，特别是用于治疗某些癌症以及心血管疾病。同时微型载药机器人携带药物靶向运动至患处释放，对患处进行定点治疗，可对患者机体的毒副作用降低到最小。

目前医用体内微型机器人大多使用内置的机械驱动装置提供动力，这额外增加了机器人的体积，为微型机器人小型化的设计带来困难，而且驱动装置往往含有金属或其他难以降解的材料，释放完药物还需有创取出，一旦遗失很可能造成医疗事故。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种微型载药机器人，完全采用生物可降解材料制成，通过外部光源刺激微型载药机器人的驱动部，对机器人的形态进行控制，定点释放药物，实现体外无创且无伤害的控制方式，且由于完全采用生物可降解材料，极大提高了安全性。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种微型载药机器人，包括载药部和连接在载药部后端的驱动部，所述驱动部为对称设置的驱动件组成，所述驱动件包括外侧的弹性材料层和内侧的光控材料层。光控材料层用于接收外部光源的光刺激，从而发生形态的变化，带动外侧的弹性材料层的形态变化，驱动微型载药机器人游动。

进一步的，所述载药部为内部镂空且一端开口的仿生头部壳体，所述驱动件为尾鳍状，其一端固定连接在所述仿生头部壳体开口端的边缘。载药部和驱动件的形状不固定，可以根据设计需要设计不同的形状，这里考虑载药部采用头部圆润的仿生头部壳体，这种结构可以方便微型载药机器人在人体内游动，且对人体不会造成伤害，同时设计为内部镂空的壳体，可以减轻微型载药机器人的重量同时节约用料。另一方面，将驱动件设计为尾鳍状，这种双尾柔性游动结构可以极大的降低传统体内机器人尺寸，从而满足该微型载药机器人在血管、消化道内游动。

进一步的，所述驱动件具有伸直的第一状态和尾端向内弯曲的第二状态。本发明的微型载药机器人在接收到外部光的刺激时，光控材料层将吸收的光能转化为热能，使光控材料层变软，从而使得外侧的弹性材料层因弹性而恢复为平面状态，使驱动件处于伸直的第一状态；而当移开外部光源后，光控材料层不再接收外部光源的刺激，自然冷却后会产生收缩，拉动外侧的弹性材料层一起收缩，使得驱动件处于尾端向内弯曲的第二状态，在外部光刺激和自然冷却的反复作用下，驱动件在伸直的第一状态和尾端向内弯曲的第二状态之间切换，从而驱动微型载药机器人的游动。