依靠機械臂也可以將DNA引?單細胞級別的操作

在目前現有的技術條件下，大部分微型機器人是自主機器人，即在微環(huán)境下自主完成一定的任務。最近，蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員開發(fā)了一種超聲波驅動的玻璃針，可以連接到機械臂上，這使得它們可以泵入和混合微量液體和細小顆粒。

帶有活動手臂的機器人可以執(zhí)行機械工作，還可以被編程。一個機器人可以執(zhí)行多種任務。

傳統(tǒng)的微型系統(tǒng)通過精細毛細血管輸送微量液體，作為實驗室分析的輔助工具，他們通常利用外部泵使液體通過芯片。這樣的系統(tǒng)很難實現自動化，而且芯片必須定制。

由蘇黎世聯(lián)邦理工學院教授丹尼爾·艾哈邁德（DanielAhmed）領導的科學家們現在正在將傳統(tǒng)的機器人技術和微流體技術結合起來。他們開發(fā)了一種使用超聲波的設備，可以連接到機械臂上。該裝置包括一個細而尖的玻璃針和一個壓電傳感器，壓點傳感器使針振蕩。這種設備類似揚聲器，超聲波成像和牙科清潔設備。研究人員可以改變玻璃針的振蕩頻率，創(chuàng)造多個漩渦組成的三維圖案。

科學家們還能通過一個微型通道系統(tǒng)泵送液體，創(chuàng)造一個特定的漩渦模式，并將振蕩的玻璃針放置在通道壁附近。

研究人員展示了這種方法不僅可以捕獲無生命的顆粒，還可以捕獲魚類胚胎。他們認為它也能夠捕獲液體中的生物細胞。“在三維空間中操縱微觀粒子是有挑戰(zhàn)性的，微型機械臂讓這變得很容易。”艾哈邁德說。

艾哈邁德說：“到目前為止，大型傳統(tǒng)機器人和微流體應用的進展是分開的，我們的工作有助于將兩種方法結合。”

因此，未來的微流體系統(tǒng)可以被設計成類似于今天的機器人系統(tǒng)。一個經過適當編程的單一設備將能夠處理各種任務。這意味著未來的微流控芯片將不再需要特定應用定制開發(fā)。

除了實驗室分析，艾哈邁德還設想微型機器人手臂的其他應用，比如對微小物體進行分類。這種臂也可以用于生物技術，將DNA引入單個細胞。最終它們還有可能應用于增材制造和3D打印。