Microrrobôs Minúsculos Podem Viajar Através do Corpo Humano por Tombamento

Engenheiros da Universidade de Purdue desenvolveram um robô retangular minúsculo capaz de operar dentro do corpo humano. A nova tecnologia, que foi demonstrada em modelos de animais vivos, nos aproxima de aproveitar o poder dos robôs para muitas aplicações inovadoras, especialmente na área de saúde.

O novo estudo foi publicado em Nature Machine Intelligence.

O robô, que se moveu pelo cólon fazendo saltos para trás, é uma ferramenta de transporte de drogas. Órgãos como o cólon são considerados terrenos difíceis, o que explica em parte o aspecto de salto do tecnologia. É a primeira demonstração de um microrrobô que tomba in vivo.

Um dos principais benefícios de usar um robô minúsculo para entregar drogas é que ele pode atingir exatamente o local-alvo. Ao fazer isso, o robô pode evitar outros órgãos com os quais as drogas podem interagir, causando efeitos colaterais como perda de cabelo e sangramento estomacal.

O microrrobô é alimentado e controlado sem fio por um campo magnético externo.

David Cappelleri é um professor associado de engenharia mecânica da Purdue.

“Quando aplicamos um campo magnético externo rotativo a esses robôs, eles giram como um pneu de carro em um terreno irregular”, disse Cappelleri. “O campo magnético também penetra com segurança diferentes tipos de meios, o que é importante para usar esses robôs no corpo humano.”

O cólon foi escolhido devido ao seu ponto de entrada fácil, bem como ao seu ambiente difícil.

Luis Solorio é um professor assistente na Escola de Engenharia Biomédica Weldon da Purdue.

“Mover um robô pelo cólon é como usar o people-walker em um aeroporto para chegar a um terminal mais rápido. Não apenas o chão está se movendo, mas também as pessoas ao seu redor”, disse Solorio.

“No cólon, você tem todos esses fluidos e materiais que estão seguindo o caminho, mas o robô está se movendo na direção oposta. Não é uma viagem fácil.”

O ambiente difícil torna a capacidade do robô de operar dentro dele ainda mais impressionante.

https://www.youtube.com/watch?v=9OsYpJFWnN8&feature=youtu.be

Experimentos

Os experimentos in vivo foram realizados nos cólons de camundongos vivos, que foram anestesiados. Um microrrobô foi primeiro colocado em uma solução salina antes de ser inserido nos camundongos, e equipamentos de ultrassom ajudaram a observar seus movimentos em tempo real.

Os pesquisadores também determinaram que os microrrobôs poderiam operar com sucesso em porcos, devido às semelhanças entre os intestinos do animal e os humanos.

Craig Goergen é o professor associado Leslie A. Geddes de Engenharia Biomédica da Purdue.

O microrrobô foi coberto com um medicamento mock fluorescente, e ele foi capaz de transportar com sucesso o medicamento por toda a solução enquanto tombava.

“Nós conseguimos obter uma liberação controlada do medicamento. Isso significa que podemos potencialmente direcionar o microrrobô para um local no corpo, deixá-lo lá e permitir que o medicamento seja liberado lentamente. E porque o microrrobô tem um revestimento de polímero, o medicamento não cairia antes de atingir o local-alvo”, disse Solorio.

Os microrrobôs são feitos de polímero e metal, que são não tóxicos e biodegradáveis.

“Do ponto de vista diagnóstico, esses microrrobôs podem prevenir a necessidade de colonoscopias minimamente invasivas, ajudando a coletar tecido. Ou eles poderiam entregar cargas sem precisar fazer o trabalho de preparação necessário para colonoscopias tradicionais”, disse Goergen.