Opis projektu
Mikroroboty napędzające
Mikroroboty to mikrosystemy zaprojektowane do poruszania się w środowisku biologicznym i wykonywania zadań biomedycznych w skali mikro, takich jak biodetekcja i dostarczanie leków. Napęd mikrorobotów w mediach biologicznych stanowi jednak wyzwanie, ponieważ właściwości reologiczne są inne niż właściwości wody. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt VIBEBOT ma na celu opracowanie mikrorobotów, które mogą aktywnie napędzać się w materiałach lepkosprężystych. Całe założenie polega na wyposażeniu tych mikrourządzeń w technologię wibracyjną, która pozwoli im na penetrację tkanek miękkich i skuteczniejsze dotarcie do celów in vivo. Naukowcy będą naśladować właściwości reologiczne płynów biologicznych in vitro oraz optymalizować kształt, powierzchnię, materiał i chód mikrorobotów, aby ułatwić ich napędzanie.
Cel
Wireless micro-robots hold great potential for minimally-invasive medicine, since they may allow for targeted drug delivery, in vivo sensing, stimulation, and even new surgical procedures. However, the biggest hurdle for biomedical applications is the penetration of real biological media, for instance, mucus, vitreous, blood clots and tumour tissues. Most current micro-/nano-robots can propel in water, however, the same propulsion mechanisms do not readily transfer to viscoelastic biological media. One major bottleneck is that it is not possible to exert enough force for propulsion in a system that could one day also accommodate a human. The overall goal of this proposal is to develop vibrational microdevices that can actively propel and wirelessly sense in viscoelastic biological tissues. The excited mechanical vibration is coupled with the frequency-dependent fluidic rheology to increase the energy release rate, to reduce the penetration force needed for tissue rupture, and thus to facilitate an easier penetration of the tissues. We will investigate the fundamental mechanisms of propulsion at low Reynolds number in viscoelastic materials. The microrheology of the biological fluids will be measured and modelled, and it will allow us to optimize the shape and gait of the micro-robot to exploit the complex rheological properties of biological tissues and generate propulsion. The proposed work will also advance three-dimensional fabrication technologies for asymmetric micro-/nanostructures as key elements to interact with tissues to facilitate efficient locomotion. We will also develop novel sensing methods for in vivo sensing and localization of the microdevices. Our research will lead to a new class of micro-robots - the VIBEBOTS that will be able to actively penetrate real tissues, and open up outstanding opportunities for useful biomedical applications.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
69120 Heidelberg
Niemcy