ربات «پانگولینی» که در معده و روده فعالیت می‌کند!

به گزارش آی‌ای، یک ربات کوچک جدید با الهام از پانگولین می‌تواند برای انجام اقدامات پزشکی کم‌تهاجمی وارد مناطقی از بدن انسان شود که دسترسی به آنها دشوار است.

مهندسان مؤسسه ماکس پلانک برای سیستم‌های هوشمند در اشتوتگارت آلمان، این نمونه اولیه ربات نرم و تغییر شکل‌دهنده را ایجاد کرده‌اند.

این ربات بدون نیاز به اتصال به منبع انرژی می‌تواند کاربردهای گرمایش زیست‌پزشکی را در بخش‌های دور از دسترس بدن انسان مانند معده و روده کوچک فراهم کند.

این ربات کوچک، عملیات‌های پزشکی را که در آینده ایمن و کم‌تهاجمی خواهد بود، ممکن می‌سازد.

میدان‌های مغناطیسی برای گرم کردن

اگرچه پوست پانگولین معمولاً با فلس‌های سخت و سفت پوشیده شده است، اما این پستانداران هنوز هم می‌توانند آزادانه و بدون محدودیت توسط ساختارهای روی هم افتاده فلس‌ها حرکت کنند.

این ربات جدید نیز به شکل مشابه با استفاده از طراحی پولکی همپوشان و توانایی‌های شکل‌دهی به خود، داخل بدن انسان می‌چرخد و حرکت می‌کند.

مشخصه پولک‌های همپوشان این ربات با برش لیزری یک ورق فلزی به شکل الگوهای پولکی ایجاد شده است.

این ریزربات یا به عبارت بهتر، میلی‌ربات(در اندازه‌های حدود یک سانتی‌متر در دو سانتی‌متر در ۰.۲ میلی‌متر) به طور ‌ویژه برای گرمایش بر اساس تقاضا در بدن انسان ساخته شده است.

این ربات با اعمال یک میدان مغناطیسی با فرکانس پایین به محل مورد نظر فعال می‌شود. استفاده از میدان مغناطیسی با فرکانس بالا باعث گرم شدن ژولی صفحات فلزی می‌شود. سپس از این انرژی گرمایی می‌توان برای تعامل با محیط استفاده کرد.

انرژی گرمایی معمولاً در چندین درمان پزشکی مانند بی‌حسی و انعقاد استفاده می‌شود. در نتیجه یکی از ویژگی‌های مطلوبی است که ربات‌های بدون اتصال باید داشته باشند.

راه‌های مختلفی برای دستیابی به گرمایش از راه دور داخل بدن انسان از جمله میدان‌های گرماشیمیایی، صوتی، نورگرمایی و مغناطیسی وجود دارد.

پژوهشگران این مطالعه خاطرنشان کردند: به دلیل توانایی میدان مغناطیسی برای نفوذ ایمن به بافت‌های انسانی، تحریک مغناطیسی به عنوان یک روش امیدوارکننده برای ربات‌ها در کاربردهای زیست‌پزشکی ظاهر شده است.

پیش از این، مهندسان استفاده از ربات‌های مغناطیسی نرم مبتنی بر فلزات جامد را برای انجام اقدامات پزشکی کمتر تهاجمی به نمایش گذاشته‌اند. با این حال، آنها کمترین فایده پزشکی را داشتند. در نتیجه، پژوهشگران این ربات نوآورانه را توسعه دادند که حتی می‌تواند داروهای هدفمند را نیز به مناطق مختلف بدن تحویل دهد.

آزمایش نمونه اولیه این ربات

این ربات در آزمایشگاه توسط تیم سازنده آزمایش شد. این آزمایش نشان داد که این ربات کوچک می‌تواند با موفقیت تا دمای ۷۰ درجه سانتی‌گراد گرم شود و عملیات حرارتی را روی بافت‌های مورد نظر انجام دهد.

تیم سازنده در آینده می‌خواهد از این ربات در کاربردهای بالینی برای درمان هایپرترمی استفاده کند که شامل گرم کردن بافت برای آسیب رساندن و کشتن سلول‌های سرطانی در حالی است که تأثیر کمی بر بافت اطراف دارد. همچنین می‌توان از آن برای کنترل خونریزی در نواحی صعب العبور بدن استفاده کرد.

علاوه بر این، این ربات ویژگی‌های پیچیده‌ای مانند تحویل محموله‌های دارویی یا سایر کاربردهای درمانی را بر روی بافت‌ها به ارمغان می‌آورد.

پژوهشگران می‌گویند: ربات‌ها می‌توانند مغناطیس‌زدایی کنند تا محموله‌ها را روی بافت‌ها رها کنند که می‌تواند در آینده برای تحویل دارو استفاده شود.

اگرچه آزمایشات بیشتری مورد نیاز است، این فناوری پتانسیل این را دارد که یک ابزار بالینی مفید برای تحویل محموله‌های درمانی و کاربردهای عملیات حرارتی باشد.

این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.