中大研水凝膠彈射器　進入人體深層組織採樣　免病人開刀之苦

香港中文大學今日（24日）發布一項破裂誘導的功率放大機制，中大稱是受植物原理啟發的新研究，可開發為進入人體深層組織採樣的臨床醫學用微型機械人，免卻病人開刀之苦。中大研究團隊表示，該技術的原理就如射箭，此項技術的結構不算複雜，成本相對便宜，除了作為醫療器械，還能應用在太空探索、農業等方面，惟目前開發的裝置只能使用一次。

這項技術是受到噴瓜種子的傳播模式啟發，以此為基礎開創了破裂誘導的功率放大運動機制，並藉此研發了光驅動水凝膠彈射器。採用這種新技術，一個直徑僅7毫米、厚3毫米，如鈕扣型電池般大小的水凝膠彈射器，起步速度可達時速約27公里，垂直發射距離可接近兩米。

中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立表示，技術在設計上不涉及複雜結構，製造過程簡單，對物料要求不高，成本相宜。現時由於運用這技術時彈射器底部會破裂，每個彈射器只能用一次。研究團隊正嘗試改用可「自癒」的水凝膠物料製作，使其可重複使用。對於新技術的原理，張立用射箭作類比，以射箭為例，當手指拉開弓弦時就會逐漸累積能量，一鬆手便瞬間釋放大量能量。

張立還表示新技術有望取代現有微型機械人內的驅動部件，大幅增加其功率輸出，使微型機械人在人體內執行支架運載、在腸道等深層組織內採樣及切除組織等任務，讓更多病人受惠。在農業範疇，光驅動水凝膠發射器讓機械人有足夠的驅動和輸出能力，攜帶種子及RFID彈射至遠處，配合在農地設置的RFID讀取設備實現定時供水，彈射器的水凝膠吸收水分並膨脹後，可以釋放裝載的種子，達到自動播種功能。此外，因應新技術的運動能力，它也可能應用於無重力或微重力的環境，在月球或外太空探測中驅動機械人進行任務。