CN205796246U - 一种纳米机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种纳米机器人，涉及医疗器械领域。该纳米机器人包括推动装置、磁致伸缩弹簧、药液腔、活塞以及针管，推动装置包括转动连接部、第一推动片以及第二推动片，第一推动片的一端与第二推动片的一端通过转动连接部转动连接，且磁致伸缩弹簧的一端与转动连接部连接，磁致伸缩弹簧的另一端位于药液腔内并与活塞的一侧连接，药液腔套设于活塞外并与活塞滑动连接，针管设置于药液腔的顶侧并与药液腔导通。该纳米机器人无需安装发动机，即可实现在病变部位注射药液和前进，并且与口服药物或者注射药物相比无副作用，且治疗效果更加。

Description

一种纳米机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种纳米机器人。

背景技术

随着纳米技术的日益发展，该技术在医学上也开始逐渐使用。研究人员发现，细胞内的RNA蛋白质复合体，其长度为15～20nm之间，并且细胞内的各种病毒，都在纳米级。10nm以下的粒子比血液中的红血球小，因而纳米级生物可以在血管中自由运动。现如今将超微粒子注射到生物血液中，可输送到生物的各个部位，因此可以用来监测和诊断疾病。

基于上述的超微粒子的功能，人们开始研制“纳米机器人”，根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米机器人具有识别细胞的功能，对特定的靶细胞产生效果,主要用于难以救治的疾病的就诊、如糖尿病、脑瘫、癌症，纳米机器人需要拥有细胞的基本功能，在人体内部则不会发生免疫排斥反应，具备特定的功能、可以修复细胞、消除变异细胞的影响。纳米机器人需要带有细胞膜上的F蛋白，使膜与特定目标融合，然后使纳米机器人的正常基因进入细胞内部。目前由于找不到纳米级别的驱动装置作为纳米机器人的发动机，纳米机器人应用于医学还处于研发阶段。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种纳米机器人，以改善上述的问题。

本实用新型实施例提供的一种纳米机器人，包括推动装置、磁致伸缩弹簧、药液腔、活塞以及针管，所述推动装置包括转动连接部、第一推动片以及第二推动片，所述推动装置设置于所述药液腔的底侧外，所述第一推动片的一端与所述第二推动片的一端通过所述转动连接部转动连接，且所述第一推动片与所述第二推动片间隔有夹角，所述磁致伸缩弹簧的一端与所述转动连接部连接，所述磁致伸缩弹簧的另一端位于所述药液腔内并与所述活塞的一侧连接，所述药液腔套设于所述活塞外并与所述活塞滑动连接，所述针管设置于所述药液腔的顶侧并与所述药液腔导通。

进一步地，所述纳米机器人还包括两个顶仓杆以及两个磁致伸缩杆，两个所述顶仓杆分别与所述药液腔顶侧的两端转动连接，一个所述顶仓杆的远离所述药液腔的一端与另一个所述顶仓杆的远离所述药液腔的一端贴合，每个所述磁致伸缩杆的一端与所述药液腔的顶侧连接，每个所述磁致伸缩杆的另一端与一个所述仓顶杆连接，且两个所述顶仓杆与所述药液腔的顶侧围成灭杀仓。

进一步地，所述药液腔的顶侧还设置有释热源与导热针，所述释热源设置于所述灭杀仓的顶侧，所述导热针与所述释热源连接。

进一步地，所述纳米机器人还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述活塞连接，所述连接杆的另一端与所述释热源连接，且所述两个顶仓杆的连接处对准所述导热针。

进一步地，所述纳米机器人包括多个所述推动装置和数量与所述推动装置相等的所述磁致伸缩弹簧，每个所述磁致伸缩弹簧的一端与一个所述推动装置的所述转动连接部连接。

进一步地，所述纳米机器人包括三个所述推动装置和三个所述磁致伸缩弹簧。

进一步地，所述纳米机器人还包括第一弹力绳、第二弹力绳以及隔离杆，所述第一弹力绳的一端与所述第一推动片的内侧连接，所述第一弹力绳的另一端与所述隔离杆的一端连接，所述第二弹力绳的一端与所述第二推动片的内侧连接，所述第二弹力绳的另一端与所述隔离杆的另一端连接。

进一步地，所述第一推动片与所述第二推动片的内侧均设置有限位槽，两个所述限位槽用于在所述隔离杆分别与所述第一推动片、所述第二推动片的内侧贴合时对所述隔离杆进行限位。

进一步地，所述隔离杆设置于所述第一推动片与所述第二推动片之间靠近所述转动连接部的位置。

进一步地，所述转动连接部为铰链或者转轴。

与现有技术相比，本实用新型的提供的一种纳米机器人，在纳米机器人的药液腔内储存治疗药液，利用注射枪将该纳米机器人打入病变部位，并在附近利用一磁场发生器产生高频交变磁场，且该纳米机器人位于该高频交变磁场中。磁致伸缩弹簧在高频交变磁场中沿着磁化的方向发生微量的伸长或缩短，当磁致伸缩弹簧伸长时可推动活塞将治疗药液从药液腔推出，并通过针管注射到病变细胞，从而灭杀病变细胞。另外，磁致伸缩弹簧在伸缩的过程中，推动装置的第一推动片与第二推动片之间的夹角交替增大减小，从而借助细胞或血液的反作用力向前推进，从而杀灭多个病变部位的病变细胞。该纳米机器人无需安装发动机，即可实现在病变部位注射药液和前进，并且与口服药物或者注射药物相比无副作用，且治疗效果更佳。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型较佳实施例提供的纳米机器人的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例提供的推动装置、第一弹力绳、第二弹力绳以及隔离杆的位置关系示意图。

其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：纳米机器人100，推动装置101，磁致伸缩弹簧102，药液腔103，活塞104，针管105，转动连接部106，第一推动片107，第二推动片108，顶仓杆109，磁致伸缩杆110，灭杀仓111，释热源112，导热针113，连接杆114，第一弹力绳115，第二弹力绳116，隔离杆117，限位槽118。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

随着纳米技术的日益发展，该技术在医学上也开始逐渐使用。研究人员发现，细胞内的RNA蛋白质复合体，其长度为15～20nm之间，并且细胞内的各种病毒，都在纳米级。10nm以下的粒子比血液中的红血球小，因而纳米级生物可以在血管中自由运动。现如今将超微粒子注射到生物血液中，可输送到生物的各个部位，因此可以用来监测和诊断疾病。

基于上述的超微粒子的功能，人们开始研制“纳米机器人”，根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米机器人具有识别细胞的功能，对特定的靶细胞产生效果,主要用于难以救治的疾病的就诊、如糖尿病、脑瘫、癌症，纳米机器人需要拥有细胞的基本功能，在人体内部则不会发生免疫排斥反应，具备特定的功能、可以修复细胞、消除变异细胞的影响。纳米机器人需要带有细胞膜上的F蛋白，使膜与特定目标融合，然后使纳米机器人的正常基因进入细胞内部。目前由于找不到纳米级别的驱动装置作为纳米机器人的发动机，纳米机器人应用于医学还处于研发阶段。

有鉴于此，发明人经过长期观察和研究发现，提供了一种纳米机器人，该纳米机器人包括推动装置、磁致伸缩弹簧、药液腔、活塞以及针管，推动装置包括转动连接部、第一推动片以及第二推动片，第一推动片的一端与第二推动片的一端通过转动连接部转动连接，且磁致伸缩弹簧的一端与转动连接部连接，磁致伸缩弹簧的另一端位于药液腔内并与活塞的一侧连接，药液腔套设于活塞外并与活塞滑动连接，针管设置于药液腔的顶侧并与药液腔导通。

该纳米机器人无需安装发动机，即可实现在病变部位注射药液和前进，并且与口服药物或者注射药物相比无副作用，且治疗效果更加。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参阅图1，本实用新型实施例提供的一种纳米机器人100，包括推动装置101、磁致伸缩弹簧102、药液腔103、活塞104、针管105、两个顶仓杆109、两个磁致伸缩杆110、释热源112、导热针113以及连接杆114。推动装置101包括转动连接部106、第一推动片107以及第二推动片108，推动装置101设置于药液腔103的底侧外，第一推动片107的一端与第二推动片108的一端通过转动连接部106转动连接，第一推动片107与第二推动片108间隔有夹角。本实施例中，转动连接部106可以转轴，也可以为铰链，当然地，不仅仅限于上述的两种实施方式，在此仅仅是举例说明。

磁致伸缩弹簧102的一端与转动连接部106连接，磁致伸缩弹簧102的另一端位于药液腔103内并与活塞104的一侧连接。药液腔103套设于活塞104外并与活塞104滑动连接，针管105设置于药液腔103的顶侧并与药液腔103导通。

两个顶仓杆109分别与药液腔103顶侧的两端转动连接，一个顶仓杆109的远离药液腔103的一端与另一个顶仓杆109的远离药液腔103的一端贴合。每个磁致伸缩杆110的一端与药液腔103的顶侧连接，每个磁致伸缩杆110的另一端与一个仓顶杆连接，且两个顶仓杆109与药液腔103的顶侧围成灭杀仓111。当该纳米机器人100位于该高频交变磁场中时，此时磁致伸缩杆110在高频交变磁场中沿着磁化的方向发生微量的伸长或缩短，两个磁致伸缩杆110在伸长的过程中，使得两个顶仓杆109的贴合处发生分离，从而灭杀仓111内的顶部出现开口。在该纳米机器人100运动过程中，灭杀仓111可将位于灭杀仓111外的病变细胞可通过开口吞噬入灭杀仓111内，针管105喷出的药液仅仅局限于灭杀仓111，可对病变细胞进行更有效的灭杀。

本实施例中，磁致伸缩弹簧102和磁致伸缩杆110均可以发送磁致伸缩效应，即在高频交变磁场中沿着磁化的方向发生微量的伸长或缩短。磁性材料或磁性物体由于磁化状态的改变引起的弹性形变现象，又称焦耳效应，或线性磁致伸缩。

释热源112设置于药液腔103的顶侧，导热针113的一端与释热源112连接，释热源112与导热针113均位于灭杀仓111内。释放源可产生高温并将温度传递到导热针113，在该纳米机器人100运动过程中，灭杀仓111可将位于灭杀仓111外的病变细胞可通过开口吞噬入灭杀仓111内，导热针113对病变细胞进行高温灭杀。

另外，所述纳米机器人100还包括连接杆114，连接杆114的一端与活塞104连接，连接杆114的另一端与释热源112连接，且两个顶仓杆109的连接处对准导热针113。这样设置当磁致伸缩弹簧102处于拉伸状态且灭杀仓111内的顶部出现开口时，由于两个顶仓杆109的连接处对准导热针113，活塞104推动导热针113穿过开口，导热针113可顶入血液中的病变细胞的细胞核附近，从而更有效的灭杀细胞。

较佳地，纳米机器人100包括多个推动装置101和数量与推动装置101相等的磁致伸缩弹簧102，每个磁致伸缩弹簧102的一端与一个推动装置101的转动连接部106连接。多个磁致伸缩弹簧102在高频交变磁场中沿着磁化的方向发生微量的伸长或缩短，当多个磁致伸缩弹簧102伸长时，多个磁致伸缩弹簧102可同时作用活塞104，使得活塞104更容易将治疗药液从药液腔103推出，并且多个推动装置101可同时从而借助细胞或血液的反作用力向前推进，从而更有效地推动该纳米机器人100。

由于推动装置101和磁致伸缩弹簧102数量的过多会过多增加该纳米机器人100的负重，并且浪费材料。如果推动装置101和磁致伸缩弹簧102的数量过少，磁致伸缩弹簧102为活塞104提供的推力和推动装置101为整个纳米机器人100的推力较小，可能导致治疗药液不能药液腔103内喷出，或者推动装置101无法将整个纳米机器人100向前推动。因此较佳地，本实施例中，纳米机器人100采用三个推动装置101和三个磁致伸缩弹簧102，即满足纳米机器人100负重较少、节省材料，并且可更好地利用血液和细胞的反作用力将整个纳米机器人100推动前进。

如图2所示，优选地，所述纳米机器人100还包括第一弹力绳115、第二弹力绳116以及隔离杆117。第一弹力绳115的一端与第一推动片107的内侧连接，第一弹力绳115的另一端与隔离杆117的一端连接，第二弹力绳116的一端与第二推动片108的内侧连接，第二弹力绳116的另一端与隔离杆117的另一端连接。考虑到当该推动装置101受到高频交变磁场作用时，推动装置101处于交替打开和关闭的状态，当第一推动片107与第二推动片108之间的夹角为0时，推动装置101无法借助血液或细胞的反作用力再次进行打开，从而导致推动装置101无法推动纳米机器人100前进。因此，在第一推动片107与第二推动片108之间设置有隔离杆117，当推动装置101闭合将第一弹力绳115、第二弹力绳116压缩，此时隔离杆117的两端分别与第一推动片107、第二推动片108贴合，从而使得第一推动片107与第二推动片108之间的夹角大于0。

考虑到隔离杆117的两端分别与第一推动片107、第二推动片108贴合时容易打滑，因此在第一推动片107与第二推动片108的内侧均设置有限位槽118。两个限位槽118用于在隔离杆117的两端分别与第一推动片107、第二推动片108的内侧贴合时，隔离杆117的两端分别卡入分别位于第一推动片107、第二推动片108的限位槽118，从而可对隔离杆117进行限位，从而避免了出现打滑的现象。

较佳地，隔离杆117设置于所述第一推动片107与第二推动片108之间靠近转动连接部106的位置，这样设置使得隔离杆117的两端更容易卡入分别位于第一推动片107与第二推动片108限位槽118。

本实用新型的提供的一种纳米机器人100，在纳米机器人100的药液腔103内储存治疗药液，利用注射枪将该纳米机器人100打入病变部位，并在附近利用一磁场发生器产生高频交变磁场，且该纳米机器人100位于该高频交变磁场中。此时磁致伸缩弹簧102在高频交变磁场中沿着磁化的方向发生微量的伸长或缩短，当磁致伸缩弹簧102伸长时可推动活塞104将治疗药液从药液腔103推出，并通过针管105注射到病变细胞，从而灭杀病变细胞，并且还可通过导热针113高温杀灭病变细胞。另外，磁致伸缩弹簧102在伸缩的过程中，推动装置101的第一推动片107与第二推动片108之间的夹角交替增大和减小，从而借助细胞或血液的反作用力向前推进，可杀灭多个病变部位的病变细胞。该纳米机器人100无需安装发动机，即可实现在病变部位注射药液和前进，并且与口服药物或者注射药物相比无副作用，且治疗效果更佳。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种纳米机器人，其特征在于，包括推动装置、磁致伸缩弹簧、药液腔、活塞以及针管，所述推动装置包括转动连接部、第一推动片以及第二推动片，所述推动装置设置于所述药液腔的底侧外，所述第一推动片的一端与所述第二推动片的一端通过所述转动连接部转动连接，且所述第一推动片与所述第二推动片间隔有夹角，所述磁致伸缩弹簧的一端与所述转动连接部连接，所述磁致伸缩弹簧的另一端位于所述药液腔内并与所述活塞的一侧连接，所述药液腔套设于所述活塞外并与所述活塞滑动连接，所述针管设置于所述药液腔的顶侧并与所述药液腔导通。

2.根据权利要求1所述的纳米机器人，其特征在于，所述纳米机器人还包括两个顶仓杆以及两个磁致伸缩杆，两个所述顶仓杆分别与所述药液腔顶侧的两端转动连接，一个所述顶仓杆的远离所述药液腔的一端与另一个所述顶仓杆的远离所述药液腔的一端贴合，每个所述磁致伸缩杆的一端与所述药液腔的顶侧连接，每个所述磁致伸缩杆的另一端与一个所述顶仓杆连接，且两个所述顶仓杆与所述药液腔的顶侧围成灭杀仓。

3.根据权利要求2所述的纳米机器人，其特征在于，所述药液腔的顶侧还设置有释热源与导热针，所述释热源设置于所述灭杀仓的顶侧，所述导热针与所述释热源连接。

4.根据权利要求3所述的纳米机器人，其特征在于，所述纳米机器人还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述活塞连接，所述连接杆的另一端与所述释热源连接，且所述两个顶仓杆的连接处对准所述导热针。

5.根据权利要求1所述的纳米机器人，其特征在于，所述纳米机器人包括多个所述推动装置和数量与所述推动装置相等的所述磁致伸缩弹 簧，每个所述磁致伸缩弹簧的一端与一个所述推动装置的所述转动连接部连接。

6.根据权利要求5所述的纳米机器人，其特征在于，所述纳米机器人包括三个所述推动装置和三个所述磁致伸缩弹簧。

7.根据权利要求1所述的纳米机器人，其特征在于，所述纳米机器人还包括第一弹力绳、第二弹力绳以及隔离杆，所述第一弹力绳的一端与所述第一推动片的内侧连接，所述第一弹力绳的另一端与所述隔离杆的一端连接，所述第二弹力绳的一端与所述第二推动片的内侧连接，所述第二弹力绳的另一端与所述隔离杆的另一端连接。

8.根据权利要求7所述的纳米机器人，其特征在于，所述第一推动片与所述第二推动片的内侧均设置有限位槽，两个所述限位槽用于在所述隔离杆分别与所述第一推动片、所述第二推动片的内侧贴合时对所述隔离杆进行限位。

9.根据权利要求8所述的纳米机器人，其特征在于，所述隔离杆设置于所述第一推动片与所述第二推动片之间靠近所述转动连接部的位置。

10.根据权利要求1所述的纳米机器人，其特征在于，所述转动连接部为铰链或者转轴。