میکروربات‌هایی که دارو را به داخل روده می‌برند

پژوهشگران آلمانی و آمریکایی، نوع جدیدی از میکروربات‌ها را ابداع کرده‌اند که می‌توانند به داخل اندام‌هایی مانند روده بروند و داروی مورد نظر را منتقل کنند.

کد خبر: ۴۴۲۹۵۴

تاریخ: ۰۷ خرداد ۱۴۰۱ - ۱۲:۱۳

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیو ساینتیست، ربات‌های کوچک با بدن‌های نرم و انعطاف‌پذیر و پاهای میخ مانند خود می‌توانند از دیواره‌های داخلی مرطوب و لغزنده ریه‌ها و روده بالا بروند و شاید روزی بتوانند داروها و حسگرهای پزشکی را به قسمت‌های صعب‌العبور بدن ببرند.

این ربات‌ جدید موسوم به "میلی‌ربات"(millirobot) که طول آن چند میلی‌متر است، پاهایی دارد که بدون از دست دادن چسبندگی خود، به سطح بافت متصل می‌شوند. میلی‌ربات با حرکات سریع خود می‌تواند در برابر جابه‌جایی مقاومت کند و حتی می‌تواند به سطحی بچسبد که مایعات روی آن سرازیر می‌شوند. این شرایط مشابه وضع حرکت مایعات مرتبط با تنفس و هضم است.

"متین سیتی"(Metin Sitti)، پژوهشگر "مؤسسه سیستم‌های هوشمند ماکس پلانک"(MPI-IS) آلمان گفت: این دستگاه بی‌سیم که قادر به بالا رفتن به طور مستقیم و حتی وارونه درون بدن انسان است، نقطه عطف مهمی در حوزه رباتیک نرم به شمار می‌رود.

وی افزود: میلی‌ربات پیشین ما می‌توانست راه برود، غلت بزند، شنا کند، بپرد و در امتداد بافت‌های بیولوژیکی بخزد اما نمی‌توانست از سطوح پیچیده بدن که عبور از آنها برای رسیدن به بخش‌های صعب‌العبور قلب، ریه‌ها و دستگاه گوارش حیاتی است، بالا برود.

"شیائوگوانگ دانگ"(Xiaoguang Dong)، پژوهشگر "دانشگاه وندربیلت"(Vanderbilt University) آمریکا و از پژوهشگران این پروژه گفت: گروه ما ابتدا سعی کردند با الهام از نحوه چسبیدن برخی انگل‌های روده‌ای، پدهایی را به کار ببرند که بافت را محکم می‌کنند اما آنها در بازتولید نیروهای مورد نیاز با مشکل مواجه بودند و آزاد کردن ربات نیز دشوار بود.

سیتی گفت: در عوض، گروه ما این ربات را به پوششی خاردار مانند پوسته‌های خاردار گیاهی مجهز کردند که هنگام پیاده‌روی در روستا به لباس می‌چسبند. هنگامی که یکی از پاهای ربات پایین می‌آید، ربات پای دیگر خود را از سطح بیرون می‌کشد و بدن خود را برمی‌گرداند تا یک گام بردارد. این مکانیسمی است که لایه‌برداری و بارگذاری نامیده می‌شود.

هنگامی که پاهای ربات با لایه نازکی از "کیتوزان"(chitosan) که در پوسته میگو وجود دارد، پوشانده شدند، افزایش اصطکاک و چسبندگی پدید آمد تا پاها به لایه مخاطی درون ریه‌ها و دستگاه گوارش خوک‌ها بچسبند و سپس برای برداشتن یک گام جدید، کنار کشیده شوند.

پژوهشگران در مجموعه‌ای از بررسی‌های آزمایشگاهی دریافتند که ربات همچنان به بالا رفتن از بافت بیولوژیکی بسیار لغزنده و اغلب چروکیده و چسبیدن به آن ادامه می‌دهد؛ حتی زمانی که بافت تکان می‌خورد یا با آب شسته می‌شود. سیتی گفت: من از دیدن این ویژگی، بسیار هیجان‌زده و شگفت‌زده شدم.

پژوهشگران با استفاده از دستگاهی که میدان‌های مغناطیسی را دستکاری می‌کند، حرکت ربات را در اندام‌ها کنترل کردند. دانگ گفت: از آنجا که بدنه ربات از یک فلز مغناطیسی الاستیک ساخته شده است، در واکنش به دستورات دستگاه خم می‌شود و می‌چرخد.

میلی‌ربات، فوق‌العاده نازک است و بدنه آن ۳.۷ میلی‌متر طول و ۱.۵ میلی‌متر عرض دارد. "یینگدان وو"(Yingdan Wu)، پژوهشگر موسسه ماکس پلانک و از پژوهشگران این پروژه گفت: این ربات می‌تواند محموله‌ای تا سه برابر حجم خود و تا ۲۰ برابر وزن خود را حمل کند. این بدان معناست که می‌تواند داروها، حسگرهای الکترونیکی بی‌سیم یا احتمالا میکروسوزن‌ها را حمل کند. همچنین، میکروربات می‌تواند ذرات میکروسکوپی دارو را از طریق میکروخوشه‌های خود منتشر کند.

وی افزود: از آنجا که میکروخوشه‌ها فقط به لایه مخاطی می‌چسبند، هیچ آسیبی به خود بافت وارد نمی‌کنند.