项目名称: 基于微操作技术的生物微纳机器人仿生机理研究

项目编号: No.61273346

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2013

项目学科: 自动化技术、计算机技术

项目作者: 张振海

作者单位: 北京理工大学

项目金额: 80万元

中文摘要: 本课题以生物医学用微纳机器人定向靶位治疗药物传输系统为背景开展其仿生机理研究。以鞭毛菌的鞭毛摆动作为微纳米机器人的驱动力,着重对生物微纳机器人定向靶位治疗仿生驱动模型、仿生药物微囊仿生模型与生物医学制备、基于抗体技术的生物绑定模型与微操作试验、微纳机器人的运动控制模型与目标识别模型、仿生药物微囊定向靶位药物释放机理模型等科学问题进行理论和试验基础研究。在微纳尺度下,开展多学科交叉研究,突破其中的关键技术,通过机器人化原位微纳操作技术,建立定向靶位治疗仿生机理模型,形成生物医学用微纳米机器人仿生机理研究新的理论方法与实现技术,为微纳尺度条件下的微纳手术机器人,提供具有重要科学意义和应用价值的支撑技术,开辟出多学科交叉融合的新型微纳生物技术发展途径。

中文关键词: 生物微纳机器人;仿生;磷脂双分子层微囊;微操作;

英文摘要: In this project, we propose miniature, and energy-efficient bio-mimetic propulsion concepts of interfacing bacteria with liposome by means of antibody, with the ultimate goal of using bacteria with liposome for actuation, control, sensing, and moving towards target. The research work presented here intends to investigate the stochastic nature of bacterial propulsion of liposome, which is important for developing next-generation bio-hybrid swimming micro-robots finding applications in diverse fields ranging from biomedical to environmental applications. Flagellated bacteria have been utilized as potential swimming micro-robotic bodies for propulsion of spherical liposome by attaching several bacteria on their surface. Liposome as a drug delivery vehicle can contain biologically active compounds. In this work, the antibody binding technique is developed to attach bacteria to liposome's surface. Consequently, the stochastic effect of bacterial propulsion of liposome is investigated analytically and experimentally. Theoretical research can be expanded to encompass control of the trajectory of bacteria-propelled liposome, stochastic model for bacteria propulsion of liposome and model of drug release, etc. Experimental insight into the chemotactic behavior of the bacteria in chemical gradients coupled with a theoretic

英文关键词: Biomedical Micro/nano robot;bionic;liposome;micro manipulation;

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