Știri clinice zilnice – Microroboții din plante pot efectua biopsii minim invazive – Tehnici chirurgicale

Microroboții de plante pot efectua biopsii minim invazive

Scrisă de scriitori ai personalului HospiMedica International
Publicat 30 octombrie 2023

În ultimul deceniu, roboții mici și flexibili au demonstrat potențialul de a efectua proceduri medicale minim invazive. Acești roboți ar trebui să își poată schimba formele în moduri complexe pentru a se adapta la diferite condiții din mediile reale, inclusiv în situații neașteptate. Cercetătorii au dezvoltat acum noi materiale inteligente care vor servi drept bază pentru următorul val de roboți medicali mici. Acești roboți minusculi, cu o lungime maximă de doar un centimetru, pot îndeplini sarcini precum prelevarea de biopsii sau transportul celulelor și țesuturilor într-o manieră minim invazivă. Este realizat din compozite hidrogel avansate, non-toxice, biocompatibile, care conțin nanoparticule de celuloză derivate din plante. Acești roboți sunt capabili să navigheze prin spații înguste, pline de fluide, cum ar fi cele din interiorul corpului uman.

Pentru cercetare, oamenii de știință de la Universitatea Waterloo (Waterloo, Ontario, Canada) au adoptat o abordare holistică pentru proiectarea acestor roboți minusculi. S-au concentrat pe fiecare aspect, de la vizualizare la compoziția materialului și chiar asupra modului de a-și controla mișcările. Materialul hidrogel își poate schimba forma atunci când este afectat de substanțe chimice externe. Folosind nanoparticule de celuloză, cercetătorii pot programa aceste modificări de formă, un factor crucial în realizarea roboților moi funcționali. O altă caracteristică excelentă a acestui material este proprietatea sa de auto-vindecare. Aceasta înseamnă că materialul poate fi tăiat și îmbinat fără a fi nevoie de lipici sau alți adezivi, permițând o gamă largă de forme potrivite pentru diferite proceduri medicale. În plus, materialul poate fi magnetizat, permițând mișcarea robotului să fie ușor controlată în corpul uman. Pentru a demonstra acest lucru, echipa a manevrat cu succes micul robot printr-un labirint folosind un câmp magnetic. Următoarea etapă a cercetării lor vizează reducerea dimensiunii acestor roboți la niveluri submilimetrice.

Imagine: Materialele vegetale dau viață unor roboți moi mici care pot efectua proceduri medicale (Imaginea prin amabilitatea 123RF)

„În grupul meu de cercetare, conectăm vechiul cu noul”, a spus Shahsavan, directorul Smart Materials for Advanced Robotic Technologies (SMART-Lab). „Introducem microroboți în curs de dezvoltare profitând de materialele moi tradiționale, cum ar fi hidrogelurile, cristalele lichide și coloizii.”

„Inginerii chimiști joacă un rol esențial în depășirea limitelor cercetării robotice medicale de precizie”, a adăugat Shahsavan. „În mod interesant, abordarea multor dintre marile provocări ale microroboticii necesită o serie de abilități și cunoștințe pe care inginerii chimiști le posedă, inclusiv transferul de căldură și masă, mecanica fluidelor, ingineria reacțiilor, polimerii, știința materialelor moi și sistemele biochimice. Prin urmare, noi „Noi sunt poziționați în mod unic pentru a oferi soluții inovatoare în acest domeniu emergent.”

Linkuri conexe:
Universitatea din Waterloo