โรบอตขนาดเล็กสามารถเดินทางผ่านร่างกายมนุษย์ได้โดยการหมุนตัว

วิศวกรที่มหาวิทยาลัยเพอร์ดูได้พัฒนาโรบอตสี่เหลี่ยมขนาดเล็กที่สามารถทำงานภายในร่างกายมนุษย์ได้ เทคโนโลยีใหม่นี้ซึ่งได้รับการแสดงในแบบจำลองสัตว์จริง ทำให้เราใกล้จะใช้พลังของโรบอตสำหรับการใช้งานที่เป็นนวัตกรรมใหม่ๆ มากขึ้น โดยเฉพาะในด้านการดูแลสุขภาพ

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Nature Machine Intelligence

โรบอตที่เคลื่อนที่ผ่านลำไส้ใหญ่โดยการทำฟลิปกลับเป็นเครื่องมือในการขนส่งยา โรบอตสามารถเข้าถึงจุดเป้าหมายได้แม่นยำ โดยไม่ต้องผ่านออวัยวะอื่นๆ ที่อาจมีผลข้างเคียง เช่น การสูญเสียผมหรือการออก血ในกระเพาะอาหาร

โรบอตได้รับการควบคุมและขับเคลื่อนโดยสนามแม่เหล็กภายนอก

David Cappelleri เป็นรองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลของมหาวิทยาลัยเพอร์ดู

“เมื่อเรานำสนามแม่เหล็กภายนอกที่หมุนรอบโรบอตเหล่านี้ พวกมันจะหมุนเหมือนล้อรถที่เคลื่อนที่บนพื้นไม่เรียบ” Cappelleri กล่าว “สนามแม่เหล็กยังสามารถทะลุผ่านสื่อต่างๆ ได้อย่างปลอดภัย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้โรบอตเหล่านี้ในร่างกายมนุษย์”

ลำไส้ใหญ่ถูกเลือกเนื่องจากเป็นจุดที่เข้าถึงได้ง่าย และสภาพแวดล้อมที่ยากลำบาก

Luis Solorio เป็นรองศาสตราจารย์ที่โรงเรียนวิศวกรรมชีวการแพทย์ Weldon ของมหาวิทยาลัยเพอร์ดู

“การเคลื่อนย้ายโรบอตไปตามลำไส้ใหญ่เหมือนกับการใช้คนเดินเร็วๆ ที่สนามบินเพื่อไปถึงท่าอากาศยานได้เร็วขึ้น ไม่เพียงแต่พื้นจะเคลื่อนที่ แต่คนรอบๆ ก็เคลื่อนที่ด้วย” Solorio กล่าว

“ในลำไส้ใหญ่ มีสิ่งเหล่านี้และวัสดุอื่นๆ ที่ตามไปตามเส้นทาง แต่โรบอตเคลื่อนที่ในทางตรงกันข้าม ไม่ใช่การเดินทางที่ง่าย”

สภาพแวดล้อมที่ยากลำบากทำให้ความสามารถของโรบอตในการทำงานภายในนั้นยิ่งมากขึ้น

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

การทดลอง

การทดลองในแบบจำลองสัตว์จริงเกิดขึ้นในลำไส้ใหญ่ของหนูซึ่งถูกให้การชำระล้างก่อนที่จะถูกใส่เข้าไปในกระเป๋าหนู และอุปกรณ์ตรวจสอบการเคลื่อนไหวของโรบอตในเวลาจริง

นักวิจัยยังพบว่าโรบอตสามารถทำงานได้สำเร็จในหมู เนื่องจากความคล้ายคลึงกันระหว่างลำไส้ของสัตว์และมนุษย์

Craig Goergen เป็นรองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ของมหาวิทยาลัยเพอร์ดู

โรบอตถูกปกคลุมด้วยยาสังเคราะห์แบบจำลองที่มี螢光 และสามารถขนส่งยาสังเคราะห์ได้สำเร็จในขณะที่กำลังหมุนตัว

“เราสามารถควบคุมการปล่อยยาสังเคราะห์ได้ดี ซึ่งหมายความว่าเราสามารถนำโรบอตไปสู่ตำแหน่งใดๆ ในร่างกาย และปล่อยยาออกมาอย่างช้าๆ และเนื่องจากระบอตมีเคลือบพลาสติก ยาไม่จะตกลงมาก่อนที่จะถึงตำแหน่งเป้าหมาย” Solorio กล่าว

โรบอตเหล่านี้ทำจากพลาสติกและโลหะ ซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่มีพิษและย่อยสลายได้

“จากมุมมองการวินิจฉัย โรบอตเหล่านี้อาจช่วยป้องกันการทำการตรวจลำไส้ใหญ่แบบไม่รุกรานโดยการช่วยเก็บเนื้อเยื่อ หรืออาจส่งยาออกมาโดยไม่ต้องทำการเตรียมการเหมือนการตรวจลำไส้ใหญ่แบบดั้งเดิม” Goergen กล่าว