Robotickí mikrochirurgovia

Mikroroboty z nanočastíc a biokompatibilného hydrogélu nás budú liečiť zvnútra.

Vedci sa snažia nájsť spôsob, akým by sa dali miniatúrne roboty efektívne využiť na liečbu rôznych ochorení. Navrhujú ich pre vstup do ľudského tela, kde majú za úlohu transportovať lieky a vykonávať precízne operácie, ako napríklad čistenie tepien. Môžu tak nahradiť invazívne a často komplikované chirurgické operácie.

34-35-operaciaVedci zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Lausanne (EPFL) a zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Zürichu (EPFZ), vytvorili jednoduchú, no flexibilnú metódu výroby prírodou inšpirovaných mikrochirurgických robotov. Skonštruovali platformu na testovanie rôznych návrhov takýchto robotov, ako aj charakteristík ich pohybu. Vytvorili tiež integrovanú manipulačnú platformu, ktorá dokáže na diaľku ovládať pohyb malých robotov prostredníctvom elektromagnetických polí a ovládať ich tvar pomocou tepla.

Mikroroboty sú mäkké, ohybné a nemajú pohon. Sú vyrobené z biokompatibilného hydrogélu a magnetických nanočastíc. Nanočastice majú dve úlohy – počas výroby dávajú mikrorobotom tvar a v kontakte s elektromagnetickým poľom im umožňujú hýbať sa a plávať.

Pri výrobe mikrorobota sa nanočastice najprv uložia dovnútra vrstiev biokompatibilného hydrogélu. Potom sa vystavia elektromagnetickému poľu, ktoré ich nasmeruje k rôznym častiam robota. Nasleduje polymerizácia hydrogélu spôsobujúca jeho stvrdnutie. Na záver sa robot ponorí do vody, kde sa začne ohýbať v závislosti od orientácie nanočastíc vnútri gélu, a tak nadobudne svoj konečný tvar.

Keď sa mikrorobot ohreje, zmení svoj tvar a roztvorí sa. Táto metodika vedcom umožnila postaviť mikroroboty napodobňujúce baktérie. Ich výskum zdôraznil dôležitosť poznania tela baktérie, ale aj bičíka na jej pohyb. Testuje sa široká škála tvarov aj kombinácií a hľadá sa optimálny tvar pre pohyb v rôznych prostrediach. V ďalšom výskume sa vedci musia uistiť, že mikroroboty nespôsobujú pacientom neželané vedľajšie účinky.

JK

foto Piaxabay

Komentáre