芯片上的机器人可以移动生物医学应用程序的液滴

本周加利福尼亚大学加州大学的工程师表示，在芯片上发达了显微机器人，可以像仓库机器人一样移动流体液滴。研究人员表示，这种系统可以帮助加快和自动化医疗诊断技术和其他应用。

在一个学习出版于科学机器人，UCLA团队将芯片上的机器人描述为圆盘形磁铁直径约2mm（0.078英寸）。它们旨在共同努力，以精确地移动和操纵血液或其他液体的液滴。

例如，机器人可以将一个大液滴塞入较小的滴滴，以便对一致的测试相等。它们还可以将液滴移入预加载的测试托盘中以检查疾病的迹象。研究团队称为这些机器人在芯片上“Ferrobots”，因为它们由磁性供电。

可以编程Ferrobots以以协同方式在小长度尺度下执行大规模平行化和连续的流体操作。为了控制机器人的运动，芯片中的电磁瓦片沿着所需的路径拉动Ferrobots，非常类似于使用磁铁从棋盘下方移动金属棋子。

芯片的机器人受到物流机器人的启发

“我们受到网络移动机器人系统对制造，储存和配送行业的转型影响的启发，例如用于在亚马逊仓库有效地排序和运输包装的人，”萨姆·艾米米亚德是一位电气计算机工程助理教授和该研究的相应高级作者。“所以，我们首先在微流体环境中实施相同水平的自动化和移动性。但我们的“工厂地板”要小得多，关于掌心的大小，以及我们的货物，流体液滴，少数十分之倍。“

“工厂楼层”是指数牌芯片由研究人员设计的内部结构有助于操纵由机器人运输的流体液滴，如下面的视频中所示。

“以同样的方式使移动和交叉协作的亚马逊机器人改变了后勤基于行业，我们的技术可以改变各种各样的生物技术- 包括医疗诊断，药物开发，基因组学和化学品和材料的合成，包括化学和材料的相关行业，“研究合作社和高级作者Dino di Carlo.，UCLA的工程和医学武装和埃琳娜高级教授。“这些领域传统上使用了冰箱大小的”液体处理“机器人。使用我们更小的Ferrobots，我们有可能做更多的实验 - 并产生更大的数据 - 具有相同的起始材料和相同的时间。“

研究人员在他们的一个实验中显示了三个机器人的自动网络如何共同努力移动和操纵在芯片上的人血浆样本的液滴，以寻找指示癌症存在的分子标记。

“我们在瓷砖上打开和关闭瓷砖的时间和地点，以通过其指定的路线指导Ferrobots，”纸上的UCLA电气和计算机工程研究生和纸上的联合主导作者。“这使我们可以在同一空间中拥有多个机器人，并且以相对较快的节奏有效地完成任务。”

机器人在每秒10厘米处移动，在实验中的24小时内进行了超过10,000个循环运动。除了运输之外，还证明了其他功能，例如分配，合并和过滤流体样品，作为与结构相互作用的芯片上的机器人。

该研究的其他联合主导作者是UCLA林和宜天王，在电气和计算机工程中，以及生物工程。

徐鹤，陈辰，凯文孙，达伦洛，布莱恩成，克里斯托弗和嘉威谭，成员艾美剧杂交的或者迪卡洛的UCLA Samueli的研究小组也撰写了这项研究。芯片上的机器人在UCLA纳米电子研究设施中制造。该团队已为该技术的专利提出。