美国哈佛大学的研究人员近日公布了一项创新成果，他们从绦虫身上获得了灵感，设计出了一种新型的微型组织固定装置。这项发明有望在多种生物医学应用中发挥重要作用。
该研究由哈佛约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的罗伯特·伍德教授和詹姆斯·韦弗领导。这种装置模仿了绦虫特有的环形钩状结构，能够在接触人体内部柔软组织时迅速展开一组弯曲的钩子，从而实现对目标位置的有效固定。这一机制不仅适用于医疗诊断设备，还可能用于药物输送等领域。
当提到可吞咽设备时，大多数人可能会想到胶囊内镜。这类工具通常以药丸形式被患者服用，通过消化道传输，用于拍摄体内图像或释放药物。然而，在某些情况下，为了更精确地执行任务，这些设备需要能够牢固地附着于特定部位。为此，科学家们已经尝试过模仿自然界中的各种生物特性来解决这个问题，比如苍耳的钩刺以及蛞蝓分泌的粘液。但是将这些复杂的仿生技术小型化并应用于毫米级别的医疗装置中仍然存在诸多挑战。
伍德教授指出，复制这些精细的生物结构形态及其功能是一项极具难度的任务，它要求跨学科的合作，包括机器人学、微制造工艺、医疗器械设计以及无脊椎动物学等方面的知识。此次项目中，研究人员采用了多材料层叠制造方法，借鉴了印刷电路板行业的技术。最终产品具有径向对称性特点，可以从平面组件轻松转换成三维结构。
实验显示，这种新型装置在接触到组织表面后，其内部的钩子能在不到1毫秒的时间内完成部署。整个过程非常迅速且造成的创伤极小，因为每个钩子都沿着预设路径移动，仅在穿透瞬间产生作用力。此外，由于采用了轻质材料及弹性体弹簧设计，整个装置重量仅为44微克，直径小于5毫米，非常适合在狭小空间内工作。
除了医疗用途之外，该技术还有望拓展至其他领域，例如野生动物监测时使用的可逆粘合标签，或是基于纺织品的传感平台等。加州大学圣巴巴拉分校寄生虫学专家阿曼德·库里斯认为，这项研究为探索寄生虫固着解剖学如何影响人类疾病提供了宝贵平台，并期待未来能有更多发现。