Microscale Swimming Medibot in Human Body Propelled by Oscillating Bubbles

由振荡气泡推动的微型人体游泳医疗机器人

基本信息

  • 批准号:
    1029318
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 26.78万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-09-01 至 2015-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Microscale Swimming Medibot in Human Body Propelled by Oscillating BubblesThe objective of this research is to develop a microscale medibot (medical robot) of 20~150 ?Ým in size, which can swim inside the human body. The approach is to utilize the recently discovered propelling phenomena occurring in oscillating microbubbles.Intellectual Merit: The proposed research will generate an understanding and knowledge of propulsion physics and mechanisms, develop a system-level medibot device, and apply the device to a model application. Additional intellectual merits are: (i) The use of microbubbles inside the human body is clinically proven as microbubbles are currently injected into the blood vessels and used as ultrasound contrast agents; (ii) Seeded medibots in the body can be easily propelled and located by existing ultrasound imaging systems; (iii) Medibots are powered wirelessly, not requiring any physical wiring; and (iv) The propulsion system is very simple, making device fabrication much easier.Broader Impact: The proposed medibot can be used for navigating through low-speed blood vessels and quiescent fluid-filled regions, providing direct access to extremely hard-to-reach spots in the human body that would not be realized by using currently existing interventional robots. This capability has tremendous impact on various potential biomedical applications, possibly opening a new horizon in drug delivery, bio-sensing, and bio-surgery. This research will also have significant impact on education by re-engineering interdisciplinary coursework for both undergraduates and graduates; having graduates and undergraduates involved in research especially from the underrepresented groups; demonstrating results from this project in local K-12 schools or community museums; and improving infrastructure for training in interdisciplinary micro-science/engineering.
振荡气泡驱动的人体微型游泳医疗机器人本研究的目的是开发一种尺寸为20~150微米的微型医疗机器人,它可以在人体内部游泳,其方法是利用最近发现的推进技术。振荡微泡中的现象。智力优点:所提出的研究将产生对推进物理和机制的理解和知识,开发系统级医疗机器人其他智力优点包括:(i) 微泡在人体内的使用已得到临床证明,因为微泡目前被注入血管并用作超声造影剂;(ii) 植入体内的医疗机器人可以通过以下方式轻松推动和定位:现有的超声成像系统;(iii) Medibot 是无线供电的,不需要任何物理布线;(iv) 推进系统非常简单,使得设备制造变得更加容易。更广泛的影响:所提出的医疗机器人可用于导航低速血管和静态充满液体的区域,提供直接进入人体中极其难以到达的部位的机会,这是使用现有现有技术无法实现的这种能力对各种潜在的生物医学应用产生巨大影响,可能为药物输送、生物传感和生物外科领域开辟新的视野。这项研究还将通过重新设计跨学科课程对教育产生重大影响。本科生和研究生;让研究生和本科生参与研究,特别是来自代表性不足的群体;在当地 K-12 学校或社区博物馆展示该项目的成果;以及改善跨学科微观科学/工程培训的基础设施。

项目成果

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  • 期刊:
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
    K. Lee;Hyun;Chang;Do;Sung Cho
  • 通讯作者:
    Sung Cho
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    Nicholas Weber

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