Küçük Mikro Robotlar İnsan Vücudu İçinde Yuvarlanarak Seyahat Edebilir

Purdue Üniversitesi mühendisleri, insan vücudu içinde çalışabilen küçük bir dikdörtgen robot geliştirdiler. Yeni teknoloji, canlı hayvan modellerinde gösterildi ve özellikle sağlık hizmetlerinde robotların gücünden yararlanmaya bizi bir adım daha yaklaştırdı.

Yeni çalışma, Nature Machine Intelligence‘de yayımlandı.

Robot, kolon içinde geriflip yaparak hareket eden bir ilaç taşıma aracıdır. Kolon gibi organlar, kısmen geriflip yönü olan teknolojinin nedenidir. Bu, canlıda bir mikro robotun yuvarlanmasının ilk gösterimidir.

Küçük bir robottan ilaç tesliminin önemli avantajlarından biri, hedef siteye ulaşabilmesidir. Bu sayede robot, diğer organlarla etkileşime girebilecek ve saç dökülmesi veya mide kanaması gibi yan etkiler oluşturabilecek ilaçları bypass edebilir.

Mikro robot, dışardan manyetik bir alan tarafından güçlendiriliyor ve kablosuz olarak kontrol ediliyor.

David Cappelleri, Purdue Üniversitesi mekanik mühendisliği yardımcı doçentidir.

“Bu robotlara dışardan dönen bir manyetik alan uyguladığımızda, bir araba lastiği gibi hareket ediyorlar” dedi Cappelleri. “Manyetik alan aynı zamanda farklı türdeki ortamları güvenli bir şekilde geçebiliyor, bu da insan vücudunda kullanılmaları için önemli.”

Kolon, kolay bir giriş noktası olması ve zor bir ortam olması nedeniyle seçildi.

Luis Solorio, Purdue Üniversitesi Weldon Biyomedikal Mühendisliği Okulu yardımcı doçentidir.

“Kolonda bir robota hareket ettirmek, havalimanında bir terminali daha hızlı ulaşmak için insan yürüteçlerini kullanmak gibidir. Sadece zemin hareket etmiyor, aynı zamanda etrafınızdaki insanlar da hareket ediyor” dedi Solorio.

“Kolonda, yol boyunca ilerleyen tüm sıvılar ve malzemeler var, ancak robot ters yönde hareket ediyor. Bu gerçekten zor bir yolculuk değil.”

Zorlu ortam, robotun içinde çalışabilme yeteneğini daha da etkileyici kılıyor.

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

Deneysel Çalışmalar

Canlı hayvan deneyleri, anestezi altında tutulan farelerin kolonlarında yapıldı. Bir mikro robot önce bir tuzlu su çözeltisine konuldu, ardından farelere yerleştirildi ve ultrason ekipmanı, hareketlerini gerçek zamanlı olarak gözlemledi.

Araştırmacılar, mikro robotların domuzların bağırsaklarındaki benzerlik nedeniyle başarılı bir şekilde çalışabileceğini de belirlediler.

Craig Goergen, Purdue Üniversitesi Leslie A. Geddes Biyomedikal Mühendisliği yardımcı doçentidir.

Mikro robot, floresan bir ilaç taşıma aracı ile kaplandı ve çözelti içinde yuvarlanırken ilacı başarılı bir şekilde taşıyabildi.

“İlaç yükünü kontrolsüz bir şekilde bırakabildik. Bu, mikro robota bir vücut bölgesine yönlendirebileceğimiz, orada bırakabileceğimiz ve ilacın yavaş yavaş çıkmasını sağlayabileceğimiz anlamına geliyor. Mikro robotun polimer kaplaması sayesinde, ilaç hedef bölgeye ulaşmadan önce düşmeyecektir” dedi Solorio.

Mikro robotlar, polimer ve metal gibi toksik olmayan ve biyolojik olarak parçalanabilen malzemelerden yapılmıştır.

“Tanısal bir bakış açısıyla, bu mikro robotlar, doku toplamak yardımcı olarak minimal invazif kolonoskopilerin ihtiyacını önleyebilir veya geleneksel kolonoskopi için gerekli ön hazırlık işlemlerini yapmadan yükleri teslim edebilir” dedi Goergen.