趙芮可團(tuán)隊(duì)原本專注于軟體機(jī)器人的研究,。2022年,,他們發(fā)明了一種靈感源自折紙藝術(shù)的微型機(jī)器人,,只有指甲蓋大小,,呈六邊形中空結(jié)構(gòu),,側(cè)面留有空隙,,頂部嵌入磁鐵,。施加磁場時(shí),,它能不停地旋轉(zhuǎn),,并完成跳躍,、游動(dòng)等任務(wù)。這種中空側(cè)面帶縫隙的設(shè)計(jì)使它在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生強(qiáng)大的負(fù)壓,,像一個(gè)微型漩渦,,能將面前的水吸入腔體再甩出去。
正是這種強(qiáng)大的吸力引起了趙芮可團(tuán)隊(duì)的興趣,。他們設(shè)想如果能把這種裝置做得足夠小,,讓它自由穿行于血管之中,或許就能像吸塵器一樣吸走血栓,。實(shí)際上,,用“吸”的方式清除血栓早已是臨床上機(jī)械取栓的主流方案之一,稱為“血栓抽吸術(shù)”,。另一種常用的取栓方式是“支架取栓術(shù)”,,這種方法更像是撒網(wǎng)捕魚。
趙芮可團(tuán)隊(duì)決定將他們的微型機(jī)器人用于血栓抽吸,。他們將裝置直徑縮小到1毫米左右,,確保它可以順利進(jìn)入大腦中較大的血管。然而,,當(dāng)博士研究生用這個(gè)精心設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)測試血栓抽吸時(shí),,情況卻未按預(yù)期發(fā)展。裝置成功吸住了血栓,,但隨著持續(xù)旋轉(zhuǎn),,血栓顏色越來越白,體積也越來越小,。這一反?,F(xiàn)象引起了趙芮可的注意,他們決定深入探究,。
在顯微鏡下觀察,,血栓像一團(tuán)深紅色的果凍,其中含有大量紅細(xì)胞和少量其他成分,。更重要的是,,血栓之所以能保持半固體形態(tài),關(guān)鍵在于其核心骨架——纖維蛋白。經(jīng)過裝置處理后,,血栓中的紅細(xì)胞消失,,纖維蛋白變得異常致密,像是被某種力量“壓實(shí)”了一樣,。趙芮可團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),,裝置在工作時(shí)產(chǎn)生了負(fù)壓帶來的壓力和旋轉(zhuǎn)過程中的摩擦力,這兩種力量共同作用,,把血栓搓緊,、搓小了。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明,,紅細(xì)胞并沒有被破壞,,而是從不斷致密化的血栓纖維中被擠了出去。