Nos últimos anos, cientistas de todo o mundo têm procurado maneiras de usar nanorrobôs para tratar doenças. Eles são introduzidos no corpo humano para fornecer remédios ou executar operações que exigem precisão máxima (por exemplo, limpar artérias entupidas). Substituindo uma operação invasiva e muitas vezes complexa, esses robôs podem otimizar significativamente a medicina - e agora essa realidade está mais próxima do que nunca.
Robô de ostra de olho
Os robôs médicos microscópicos têm um problema: é quase impossível instalar pelo menos alguns motores e unidades, uma vez que não há espaço suficiente para os componentes eletrônicos necessários. Dado que o fluido ocular possui propriedades muito específicas, o acionamento usual não é adequado para mover robôs microscópicos.
A solução acabou sendo robôs de ostras que usam um acionamento alternativo - ou seja, avançando e retrocedendo, e não a rotação circular padrão.
Pesquisadores do Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes (Alemanha), liderados pelo professor Pir Fischer, descobriram que os robôs em forma de ostras são nadadores ideais em
fluidos não newtonianos .
Hoje, o robô ostra atua como a estrutura básica dos futuros micro-robôs.
Um robô microscópico que flutua nas veias de um rastreamento
Especialistas do Instituto Técnico Harbin (China) criaram um robô microscópico que pode nadar nas veias humanas com a maneira mais rápida de nadar - um rastreamento. Em tamanho, o dispositivo atinge 5 micrômetros e é capaz de nadar a uma velocidade de 10 μm / s, cobrindo uma distância de 50 metros por mês. No sangue, sua velocidade cai para 5,5 μm / s, mas isso não o impede de administrar medicamentos ao órgão certo a tempo.
O corpo do microrobô é feito de ouro e as mãos que trabalham são feitas de níquel. Graças a uma mudança no campo magnético, os cientistas do instituto podem facilmente controlar sua direção de nadar, forçando o robô a mover suas mãos. É verdade que o robô ainda é pequeno demais para fornecer a quantidade necessária de remédio ao corpo, e a introdução de um grupo de robôs na veia é perigosa: não será possível controlar cada um deles individualmente.
Os desenvolvedores estão planejando uma revisão profunda. Para fazer isso, eles usam materiais biodegradáveis, aumentam o tamanho do robô e modificam o sistema de natação, o que permitirá executar vários médicos microscópicos ao mesmo tempo na veia. Os ensaios clínicos de microrobôs estão planejados para 10 anos.
Bactérias-robô de desenvolvedores da EPFL e ETHZ
Cientistas dos institutos EPFL e ETHZ desenvolveram um robô que possui a estrutura de uma bactéria que causa a tripanossomíase africana (doença do sono). A bactéria se move com a ajuda de um flagelo e no momento certo é capaz de dobrá-lo. Pelo mesmo princípio, tendo descartado a maioria das opções, os cientistas desenvolveram um robô microscópico que repete a estrutura dessa bactéria e possui um flagelo, o que facilita a movimentação no sangue.
Os robôs em forma de bactérias são feitos de materiais flexíveis e não têm acionamentos para movimento. Eles são criados a partir de um hidrogel biocompatível e nanopartículas magnéticas, que permitem, sob a influência de um campo magnético, alterar a forma de um microrobô e fazer com que ele se mova no sangue.
Os cientistas ainda precisam testar o desenvolvimento de efeitos colaterais e realizar testes para controlar um grupo de micro-robôs.
Um robô que entrega remédios para o estômago
A Universidade da Califórnia, San Diego (EUA) publicou um
relatório sobre o sucesso do transporte do medicamento no ano passado para o estômago de um rato experimental usando um robô microscópico. A principal tarefa do microrobô era entregar partículas de ouro na parede do estômago do camundongo (imitação da droga), pois esse metal não se dissolve sob a influência de seu suco gástrico.
Nanobots de zinco se movimentam no estômago devido a uma reação química causada pelo contato do zinco com o suco gástrico. Como resultado disso, formaram-se microbolhas de hidrogênio, que moveram o robô para frente. O microrobot percorreu uma distância de 2,5 cm em 7 minutos.
Depois que o nanobot concluiu sua tarefa, os cientistas estudaram o preenchimento do estômago do mouse. Descobriu-se que o microrobô entregou um pedaço de ouro no lugar certo na parede do estômago, sem causar efeitos colaterais. Os cientistas continuam a refinar o nanorrobô, melhorando sua tecnologia e métodos de administração de medicamentos.
Universidade Drexel robôs nanites
Pesquisadores da Universidade de Drexel (EUA) demonstraram ao público em geral seu último desenvolvimento - nanorrobôs na forma de cadeias constituídas por bolas microscópicas. Os dispositivos foram formados em cadeias de 3 a 13 bolas: quanto mais tempo, mais rápido o nanorobô se move.
Para mover o robô, foi utilizado um campo magnético, que girava a corrente como um parafuso. Quanto mais rápido o campo magnético girava, mais rápido a corrente girava. A alta frequência de rotação do campo magnético levou à deformação da cadeia e sua separação em compostos menores de 3-4 bolas. A velocidade máxima do movimento dos nanorrobôs, que conseguimos consertar, foi de 17,85 μm / s.
Os cientistas continuam trabalhando para melhorar o dispositivo. Está planejado usar o desenvolvimento para a entrega de medicamentos em todo o corpo, usando o sistema circulatório.
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