得克萨斯大学奥斯汀分校MINIMAX实验室的研究人员开发了一种可3D打印、磁力驱动的胶囊机器人，旨在诊断和治疗胃肠道疾病，以减少患者对侵入性内窥镜检查的依赖。

该实验室主任、研究论文资深作者夏芳洲进行这项研究有着非常个人化的使命。2022年，他因胆结石反复引发胆管堵塞，多次接受了侵入性内镜逆行胰胆管造影手术，最终不得不接受胆囊切除手术。"并发的新冠病毒感染使并发症恶化，导致多次急诊就医和反复的ERCP手术，"夏芳洲表示。"经历多次ERCP让我深刻意识到内窥镜手术的侵入性，包括尽管是出于诊断和治疗的必要，但仍会引起的严重喉咙刺激、不适和手术负担。"

基于这一经历，夏芳洲联系了麻省理工学院的乔瓦尼·特拉维索教授——后者在可摄入式机器人领域的研究引起了他的注意——开始"为可摄入式和植入式传感系统开发一个体域网愿景"。

"在这项工作中，我们专注于胶囊机器人在胃肠道，特别是胃部的磁性导航，"夏芳洲解释道。

该胶囊涂有一层由软磁材料制成的外壳，这种材料是通过将钕铁硼颗粒混入硅树脂中制成的。然后在沉积过程中以受控的磁化方向进行3D打印，从而形成"优化的NSSN/SNNS磁场分布模式"。简而言之，消除了笨重的内部磁铁为摄像头、传感器、药物储存器、活检工具或其他治疗部件腾出了空间。

这种磁化模式也意味着在旋转的外部磁场下可实现可预测、稳定的滚动和转向，无需复杂的反馈控制算法。该团队在光滑、倾斜、干燥和湿润的纹理表面上验证了其运动能力，研究人员表示，这证明了"在接近胃部环境条件下的稳健性"。