論文の概要: A transformable slender microrobot inspired by nematode parasites for interventional endovascular surgery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.13513v1
- Date: Wed, 15 Apr 2026 05:58:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-16 20:38:32.403039
- Title: A transformable slender microrobot inspired by nematode parasites for interventional endovascular surgery
- Title（参考訳）: 線虫寄生虫にインスパイアされた血管内手術用変形性細長いマイクロロボット
- Authors: Xin Yang, Dongliang Fan, Yunteng Ma, Yuxuan Liao, Diancheng Li, U Kei Cheang, Bo Peng, Hongqiang Wang,
- Abstract要約: 線虫に触発されたロボットは、半径0.84mmの鋭い曲がり角を通り、穴は3D空間に分散する。
このロボットはまた、塞栓の可能な応用を、自らを動脈瘤ファントムに変換し、巻くことによって示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.239210098561516
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cardiovascular diseases account for around 17.9 million deaths per year globally, the treatment of which is challenging considering the confined space and complex topology of the vascular network and high risks during operations. Robots, although promising, still face the dilemma of possessing versatility or maneuverability after decades of development. Inspired by nematodes, the parasites living, feeding, and moving in the human body's vascular system, this work develops a transformable slender magnetic microrobot. Based on the experiments and analyses, we optimize the fabrication and geometry of the robot and finally create a slender prototype with an aspect ratio larger than 100 (smaller than 200 microns in diameter and longer than 20 mm in length), which possesses uniformly distributed magnetic beads on the body of an ultrathin polymer string and a big bead on the head. This prototype shows great flexibility (largest curvature 0.904 mm-1) and locomotion capability (the maximum speed: 125 mm/s). Moreover, the nematode-inspired robot can pass through sharp turns with a radius of 0.84 mm and holes distributed in three-dimensional (3D) space. We also display the potential application in interventional surgery of the microrobot by navigating it through a narrow blood vessel mold to wrap and transport a drug (95 times heavier than the robot) by deforming the robot's slender body and releasing the drug to the aim position finally. Moreover, the robot also demonstrates the possible applications in embolization by transforming and winding itself into an aneurysms phantom and exhibits its outstanding injectability by being successfully withdrawn and injected through a medical needle (diameter: 1.2 mm) of a syringe.
- Abstract（参考訳）: 心臓血管疾患は年間約179万人が死亡しており、その治療は血管ネットワークの狭い空間と複雑なトポロジーと手術中の高いリスクを考慮すると困難である。
ロボットは将来性はあるものの、数十年の開発後に多目的性や操作性を持つというジレンマに直面している。
寄生虫である線虫にインスパイアされたこの研究は、変形可能な細い磁気マイクロロボットを開発する。
実験と解析に基づいて、ロボットの製作と形状を最適化し、最後に100より大きいアスペクト比(直径200ミクロン以下、長さ20ミリ以上)の細いプロトタイプを作成し、極薄のポリマー弦の体に均一に分布する磁気ビーズと頭部に大きなビーズを保有する。
この試作機は高い柔軟性(最大の曲率0.904mm-1)と移動能力(最大速度125mm/s)を示す。
さらに、線虫に触発されたロボットは、半径0.84mmの鋭い旋回を通過でき、3次元(3D)空間に穴をあける。
また,ロボットの細い体を変形させ,薬剤を目的の位置に放つことにより,狭い血管型を通り,薬剤(ロボットの95倍の重量)を包み,輸送することにより,マイクロロボットの介入手術への応用の可能性を示す。
さらに、このロボットは、自己を動脈瘤ファントムに変形・巻回させることによる塞栓の可能性を実証し、注射器の医療針(直径1.2mm)をうまく引き抜いて注射し、その優れた注射性を示す。
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