En los últimos años, los científicos de todo el mundo han estado buscando formas de usar nanorobots para tratar enfermedades. Se introducen en el cuerpo humano para administrar medicamentos o realizar operaciones que requieren la máxima precisión (por ejemplo, limpiar las arterias obstruidas). Al reemplazar una operación invasiva, a menudo compleja, estos robots pueden optimizar significativamente la medicina, y ahora esta realidad está más cerca que nunca.
Oyster robot
Los robots médicos microscópicos tienen un problema: es casi imposible instalar al menos algunos motores y unidades, ya que apenas hay espacio suficiente para la electrónica necesaria. Dado que el fluido ocular tiene propiedades muy específicas, el accionamiento habitual no es adecuado para mover robots microscópicos.
La solución resultó ser robots de ostras que utilizan un accionamiento alternativo, es decir, avanzar y retroceder, y no una rotación circular estándar.
Investigadores del Instituto Max Planck para Sistemas Inteligentes (Alemania), dirigido por el profesor Pir Fischer, descubrieron que los robots con forma de ostras son nadadores ideales en
fluidos no newtonianos .
Hoy, el robot ostra actúa como la estructura básica de los futuros microrobots.
Un robot microscópico que flota por las venas de un arrastre.
Los especialistas del Instituto Técnico de Harbin (China) han creado un robot microscópico que puede nadar a través de las venas humanas con la forma más rápida de nadar: un rastreo. En tamaño, el dispositivo alcanza los 5 micrómetros y puede nadar a una velocidad de 10 μm / s, cubriendo una distancia de 50 metros por mes. En la sangre, su velocidad cae a 5.5 μm / s, pero esto no le impide administrar medicamentos al órgano correcto a tiempo.
El cuerpo del microrobot está hecho de oro, y las manos de trabajo están hechas de níquel. Gracias a un cambio en el campo magnético, los científicos del instituto pueden controlar fácilmente su dirección de natación, obligando al robot a mover sus manos. Es cierto que el robot aún es demasiado pequeño para administrar la cantidad necesaria de medicamentos al cuerpo, y la introducción de un grupo de robots en la vena es peligrosa: no será posible controlar cada uno de ellos individualmente.
Los desarrolladores están planeando una revisión profunda. Para hacer esto, utilizan materiales biodegradables, aumentan el tamaño del robot y modifican el sistema de natación, lo que le permitirá ejecutar varios médicos microscópicos a la vez en una vena. Los ensayos clínicos de microrobots están planificados para 10 años.
Bacterias robot de desarrolladores de EPFL y ETHZ
Los científicos de los institutos EPFL y ETHZ han desarrollado un robot que tiene la estructura de una bacteria que causa la tripanosomiasis africana (enfermedad del sueño). La bacteria se mueve con la ayuda de un flagelo y en el momento adecuado puede plegarla. Por el mismo principio, después de descartar la mayoría de las opciones, los científicos han desarrollado un robot microscópico que repite la estructura de esta bacteria y tiene un flagelo, lo que facilita el movimiento en la sangre.
Los robots con forma de bacteria están hechos de materiales flexibles y no tienen impulsores para el movimiento. Se crean a partir de un hidrogel biocompatible y nanopartículas magnéticas, que permiten bajo la influencia de un campo magnético cambiar la forma del microrobot y hacer que se mueva en la sangre.
Los científicos aún no han probado el desarrollo para detectar efectos secundarios y realizar pruebas para controlar un grupo de microrobots.
Un robot que administra medicamentos al estómago.
La Universidad de California, San Diego (EE. UU.) Publicó un
informe sobre el transporte exitoso del medicamento del año pasado al estómago de un ratón experimental utilizando un robot microscópico. La tarea principal del microrobot era entregar partículas de oro a la pared del estómago del ratón (imitación de la droga), ya que este metal no se disuelve bajo la influencia de su jugo gástrico.
Los nanobots de zinc se movieron en el estómago debido a una reacción química causada por el contacto del zinc con el jugo gástrico. Como resultado de esto, se formaron microburbujas de hidrógeno, que hicieron avanzar al robot. El microrobot cubrió una distancia de 2.5 cm en 7 minutos.
Después de que el nanobot completó su tarea, los científicos estudiaron el llenado del estómago del ratón. Resultó que el microrobot entregó una pieza de oro en el lugar correcto en la pared del estómago, sin causar ningún efecto secundario. Los científicos continúan refinando el nanorobot, mejorando su tecnología y métodos de suministro de medicamentos.
Drexel University robots nanites
Investigadores de la Universidad de Drexel (EE. UU.) Demostraron al público en general su último desarrollo: los nanorobots en forma de cadenas que consisten en bolas microscópicas. Los dispositivos se formaron en cadenas de 3 a 13 bolas: cuanto más largo es, más rápido se mueve el nanorobot.
Para mover el robot, se utilizó un campo magnético, que giraba la cadena como un tornillo. Cuanto más rápido giraba el campo magnético, más rápido giraba la cadena. La alta frecuencia de rotación del campo magnético condujo a la deformación de la cadena y su separación en compuestos más pequeños de 3-4 bolas. La velocidad máxima del movimiento de nanorobot, que logramos arreglar, fue de 17.85 μm / s.
Los científicos continúan trabajando para mejorar el dispositivo. Está previsto utilizar el desarrollo para el suministro de medicamentos en todo el cuerpo utilizando el sistema circulatorio.
Lea más sobre robótica en robo-hunter.com