一种血栓清除微型磁控机器人及其加工方法技术

本发明专利技术提供一种血栓清除微型磁控机器人，涉及磁控机器人技术领域，包括相连接的头部和螺旋尾带，头部中空并于内部形成载药腔，载药腔用于容纳药物，头部的前段呈锥形且尖端朝前，头部的前段表面修饰有螺纹，螺旋尾带成对设置，且可设置若干对，螺旋尾带的一端固定连接于头部的末端，另一端绕头部的中心轴线沿远离头部的方向螺旋延伸，每对螺旋尾带中的两个螺旋尾带均关于头部的中心轴线呈中心对称布置。本发明专利技术提供的血栓清除微型磁控机器人运动稳定、具备破碎血栓以及靶向输送药物的功能。具备破碎血栓以及靶向输送药物的功能。具备破碎血栓以及靶向输送药物的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种血栓清除微型磁控机器人及其加工方法


[0001]本专利技术涉及磁控机器人
，特别是涉及一种血栓清除微型磁控机器人及其加工方法。

技术介绍

[0002]血栓形成是一种常见的生理和病理过程，在多种疾病和病症中都可能出现，例如心血管疾病、脑卒中和深静脉血栓等。血栓形成可能导致血管阻塞，从而引发严重的健康问题，包括组织坏死、器官功能障碍甚至生命威胁。因此，对于血栓的清除和防治成为临床急需的技术。目前，传统的血栓清除方法主要包括药物溶解和机械碎栓。药物溶解常常使用抗凝血酶或抗血小板药物，但其效果受到药物浓度和患者的生理状态等多种因素的限制，且可能引发出血等不良反应。机械碎栓则主要通过导丝、导管、导管腔内器械等进行，但这些方法存在操作复杂、侵入性大、损伤风险高等问题。因此，近年来，微型磁控机器人在血栓清除领域引起了广泛关注。这些微型磁控机器人可以通过外部磁场驱动，在体内进行精确的操控和导航，具有非侵入性、微创性和高度定向性的优点。现有磁控微型机器人的机械特性和运动特性存在缺陷：目前已知的磁控微型机器人为中国专利申请CN115568950A公开的一种空心锥形磁控软体微型机器人，其具备穿越血栓以及输送药物的功能，但是其运动过程并不稳定，在血管中容易出现横向位移或倾斜。
[0003]基于此，急需一种新型的方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种血栓清除微型磁控机器人及其加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，运动稳定、具备破碎血栓以及靶向输送药物的功能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种血栓清除微型磁控机器人，包括相连接的头部和螺旋尾带，所述头部中空并于内部形成载药腔，所述载药腔用于容纳药物，所述头部的前段呈锥形且尖端朝前，所述头部的前段表面修饰有螺纹，所述螺旋尾带成对设置，且可设置若干对，所述螺旋尾带的一端固定连接于所述头部的末端，另一端绕所述头部的中心轴线沿远离所述头部的方向螺旋延伸，每对所述螺旋尾带中的两个所述螺旋尾带均关于所述头部的中心轴线呈中心对称布置。
[0007]优选的，设置有一对所述螺旋尾带。
[0008]优选的，所述头部的整体长度为40μm，分为圆锥型前半段与圆台型后半段；前半段所述头部长为25μm，底面直径为10μm，顶角为2arctan2/3；后半段所述头部长度为15μm，半径从10μm均匀收束至5μm；
[0009]所述螺旋尾带连接在所述头部底面外缘，所述螺旋尾带的圈数为1～3圈、半径等差递增8
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40μm，螺距为60～100μm。
[0010]优选的，所述螺旋尾带的横截面为扇形面。
[0011]优选的，所述载药腔为弹头状，内部可容纳体积为1700μm3～2600μm3。
[0012]优选的，所述血栓清除微型磁控机器人由可降解材料制成。
[0013]本专利技术提供了一种如上所述的血栓清除微型磁控机器人的加工方法，包括如下步骤：
[0014]S1、将水凝胶材料与光引发剂加入去离子水中形成光刻胶预聚液；
[0015]S2、将所述光刻胶预聚液滴至透明玻片上，利用双光子光刻技术加工出微型机器人半成品；
[0016]S3、将所述微型机器人半成品浸泡到磁性悬浮液中，完成对所述微型机器人半成品的磁化加工，对已完成磁化加工的所述微型机器人半成品进行冲洗，得到血栓清除微型磁控机器人。
[0017]优选的，S1包括：
[0018]S11、分别取GelMA和HAMA混合形成水凝胶材料；
[0019]S12、取LAP作为光引发剂，将所述水凝胶材料与所述光引发剂加入去离子水中形成光刻胶预聚液，在所述光刻胶预聚液中，GelMA的浓度范围为10％～60％、HAMA的浓度范围为0.5％～2％、LAP的浓度范围为0.5％～5％；
[0020]S2包括：
[0021]使用移液枪抽取所述光刻胶预聚液滴到透明玻片中心处，并将所述透明玻片插入双光子光刻机中，利用双光子光刻技术加工出微型机器人半成品，光刻结束后取出所述透明玻片、移至去离子水中及逆行浸泡显影，使用去离子水冲洗所述透明玻片表面，得到微型机器人半成品；
[0022]S3包括：
[0023]S31、将带有所述微型机器人半成品的所述透明玻片浸泡到磁性悬浮液中，使得所述磁性悬浮液内的磁性颗粒均匀的粘附在所述微型机器人半成品的表面，所述磁性悬浮液由磁性纳米颗粒与去离子水经过充分振荡、混匀而形成；
[0024]S32、在浸泡过程中，使用磁铁对所述微型机器人半成品进行磁化，使得磁化轴的方向与所述微型机器人半成品的长轴方向相垂直；
[0025]S33、浸泡完成后，取出所述透明玻片，使用去离子水反复冲洗所述微型机器人半成品、去除其表面残留的磁性纳米颗粒，得到双螺旋磁控微型机器人。
[0026]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0027]本专利技术提供的血栓清除微型磁控机器人采用锥形的头部钻碎血栓，且锥形部分外具有表面螺纹可以在机器人运动中起到运动定向作用，并减小粘滞阻力，从而提高破除血栓的速率。螺旋尾带则能够在旋转运动过程中推动机器人整体沿着血管轴向移动，且成对设置的螺旋尾带能够减弱机器人沿着血管径向方向上的震荡，从而提高微机器人前进的稳定程度。本专利技术提供的血栓清除微型磁控机器人还在头部设计了载药腔，用于存储和投递分子药物，从而实现了药物的微量高效投递。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为实施例一提供的血栓清除微型磁控机器人的结构示意图；
[0030]图2为图1的侧视图；
[0031]图3为图1的正视图；
[0032]图4为头部内部的结构示意图；
[0033]图中：11
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前半段；12
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螺纹；13
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后半段；14
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螺旋尾带；21
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载药腔。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]本专利技术的目的是提供一种血栓清除微型磁控机器人及其加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，运动稳定、具备破碎血栓以及靶向输送药物的功能。
[0036]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血栓清除微型磁控机器人，其特征在于：包括相连接的头部和螺旋尾带，所述头部中空并于内部形成载药腔，所述载药腔用于容纳药物，所述头部的前段呈锥形且尖端朝前，所述头部的前段表面修饰有螺纹，所述螺旋尾带成对设置，且可设置若干对，所述螺旋尾带的一端固定连接于所述头部的末端，另一端绕所述头部的中心轴线沿远离所述头部的方向螺旋延伸，每对所述螺旋尾带中的两个所述螺旋尾带均关于所述头部的中心轴线呈中心对称布置。2.根据权利要求1所述的血栓清除微型磁控机器人，其特征在于：设置有一对所述螺旋尾带。3.根据权利要求1所述的血栓清除微型磁控机器人，其特征在于：所述头部的整体长度为40μm，分为圆锥型前半段与圆台型后半段；前半段所述头部长为25μm，底面直径为10μm，顶角为2arctan2/3；后半段所述头部长度为15μm，半径从10μm均匀收束至5μm；所述螺旋尾带连接在所述头部底面外缘，所述螺旋尾带的圈数为1～3圈、半径等差递增8
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40μm，螺距为60～100μm。4.根据权利要求1所述的血栓清除微型磁控机器人，其特征在于：所述螺旋尾带的横截面为扇形面。5.根据权利要求1所述的血栓清除微型磁控机器人，其特征在于：所述载药腔为弹头状，内部可容纳体积为1700μm3～2600μm3。6.根据权利要求1所述的血栓清除微型磁控机器人，其特征在于：所述血栓清除微型磁控机器人由可降解材料制成。7.一种权利要求1～6任意一项所述的血栓清除微型磁控机器人的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将水凝胶材料与光引发剂加...

【专利技术属性】
技术研发人员：严皓天，王化平，钟世豪，郭斯宇，侯尧珍，裘宇康，石青，黄强，福田敏男，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：