毛细血管中微观机器人的化学动力

我们使用一个数值模型评估了聚集在毛细血管壁圆周环上、氧化血流葡萄糖的微观机器人（纳米机器人）可获得的功率。该模型采用轴对称性以及从经过的红细胞中时间平均释放的氧气。如果机器人充分利用从血浆到达其表面的氧气，则尺寸约为1微米的机器人在稳态下可产生高达几十皮瓦的功率。配备用于机载氧气储存的泵和储罐的机器人可以收集氧气，以支持高出两到三个数量级的爆发功率需求。我们评估了氧气消耗和局部加热对周围组织的影响。这些结果给出了当机器人完全依赖环境中可用的氧气时的功率约束，并识别出机器人设计中显著影响可用功率的方面。更一般地，我们的数值模型为评估毛细血管内及其附近纳米医学治疗中的机器人设计选择提供了一种方法。