Najmniejszy na świecie robot chirurgiczny. „Cieńszy niż 1 mm”

Badacze ze Szkoły Inżynierii Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hongkongu (HKUST) opracowali robota biomedycznego o średnicy 0,95 milimetrów. Jest o 60% mniejszy niż istniejące urządzenia endoskopowe.

Naukowcom udało się połączyć niewielkie rozmiary z wysoką jakością obrazowania i precyzyjnymi ruchami, dzięki czemu robot może być stosowany do pobierania próbek tkanek, dostarczania leków czy ablacji laserowej. Z wyników testów opublikowanych w czasopiśmie Nature Communications wynika, że cechuje go dziesięciokrotna poprawa wykrywania przeszkód, co toruje drogę do zastosowań robotycznych w wąskich i trudnych kanałach ludzkiego ciała, takich jak oskrzela końcowe płuc i jajowody.

Dzięki smukłemu kształtowi i średnicy 0,95 mm robot osiąga niezwykłą precyzję ruchu (poniżej 30 μm), poszerzając obszar obrazowania o ok. 25 razy w stosunku do naturalnego widoku.

Niewielki rozmiar robota osiągnięto dzięki czterem komponentom: matrycy światłowodowej do przechwytywania obrazów wewnątrz ciała, niestandardowym narzędziom chirurgicznym, wydrążonemu szkieletowi utrzymującemu włókna i narzędzia na miejscu oraz funkcjonalnej skóry, która umożliwia precyzyjną kontrolę ruchów robota. Szkielet powstał z pomocą drukarki 3D w mikroskali, a funkcjonalizowaną skórę stworzono techniką natrysku magnetycznego.

Robot posiada żelową warstwę zewnętrzną, która zmniejsza tarcie przy ruchach we wnętrzu ciała. Zespół przetestował robota na modelach oskrzeli in vitro i płucach świń ex vivo, demonstrując płynną nawigację w ciasnych przestrzeniach, jednocześnie z powodzeniem rejestrując wyraźne obrazy i wykonując zabiegi na trudno dostępnych obszarach ciała. Małe urządzenia endoskopowe są stosowane w leczeniu wielu chorób, w tym chorób serca – poprzez wprowadzenie stentów i cewników elektrofizjologicznych – oraz w leczeniu perforacji wrzodów żołądka i dwunastnicy za pomocą laparoskopii jednoportowej.

Czytaj także: Ruszają testy implantu mózgu, który poprawia nastrój