Tecnologia medica Piccoli robot possono vagare nel tessuto umano

Uno sciame di robot nuota attraverso un occhio per la prima volta

In quasi nessun'altra area ci sono i progressi della tecnologia medica che ricordano i romanzi e i film di fantascienza come la nanotecnologia. Recentemente, un team di ricercatori ha riferito su nanorobot speciali che sono in grado di attraversare il tessuto umano e di nuotare liberamente in un bulbo oculare. I piccoli piccoli robot saranno utilizzati in futuro per portare i farmaci nel corpo esattamente dove sono necessari.

I ricercatori del Max Planck Institute for Intelligent Systems hanno sviluppato un nanoproprotettore appositamente rivestito in grado di manovrare attraverso il tessuto denso, come un corpo di vetro nell'occhio umano. Fino ad ora, i nanoribot potevano essere controllati solo da liquidi. Superando la nanorobotica dei tessuti solidi raggiunge un nuovo livello nella tecnologia medica. I risultati della ricerca sono stati recentemente presentati sulla rivista Science Advances.

Ieri è ancora finzione, oggi è già una realtà. Minuscoli nanorobot si muovono attraverso il corpo e addirittura superano i tessuti solidi. Dovrebbero essere usati per scopi medici. (Immagine: gorbovoi81 / fotolia.com)

Operazioni senza intervento

Come riporta il team di ricerca internazionale, l'ulteriore sviluppo dei nanorobot è un passo importante per la tecnologia medica. Nel prossimo futuro, sarà possibile eseguire una varietà di terapie senza interventi chirurgici importanti in cui la chirurgia è ancora necessaria oggi. I nanorobot possono essere utilizzati come strumenti minimamente invasivi che distribuiscono i farmaci esattamente dove sono necessari senza dover prima attraversare il tratto gastrointestinale o attraverso il flusso sanguigno.

La più piccola elica al mondo

I nanorobot a forma di elica sono larghi solo 500 nanometri. Ciò significa che sono 200 volte più piccoli del diametro di un capello umano. Secondo il team di ricerca, sono così piccoli da poter scivolare attraverso la maglia stretta di un tessuto solido, come nel caso del corpo vitreo dell'occhio. "La loro struttura elicoidale, le dimensioni e il rivestimento scivoloso consentono alle nanoprinters di muoversi attraverso un occhio relativamente senza ostacoli, senza danneggiare il delicato tessuto che le circonda", scrive il team di ricerca di Max Planck.

Ispirato dalla natura

Poiché la consistenza all'interno dell'occhio è particolarmente appiccicosa e resistente, i ricercatori hanno utilizzato uno speciale rivestimento antiaderente a due strati per impedire che i robot si incastrino nel tessuto o si ostruiscano a vicenda. "Per quanto riguarda il rivestimento, siamo stati ispirati dalla natura", spiega l'autore dello studio Zhiguang Wu in un comunicato stampa.

Cosa hanno in comune piante carnivore e nanorobot??

"Abbiamo applicato uno strato liquido ai nanopropulsori trovati nella pianta carnivora (Nepenthes)", spiega Wu. Le foglie della pianta del lanciatore creano una sorta di trappola. Se gli insetti atterrano su di loro, non si fermeranno sul rivestimento scivoloso e cadranno all'interno, dove vengono digeriti da un liquido. Secondo i ricercatori, lo stesso rivestimento garantisce che i nanorobot non restino bloccati negli occhi. "Come scivoloso come il rivestimento in teflon di una padella", commenta Wu.

Con azionamento magnetico attraverso l'occhio

I piccoli robot possono essere controllati dall'esterno. Sono guidati dal magnetismo. Le particelle di ferro incorporate nell'elica, secondo gli scienziati, consentono al mini-tracker di essere controllato in un campo magnetico fino alla destinazione desiderata.

Non solo utilizzabile negli occhi

"L'unità magnetica dei nanorod, le loro dimensioni ridotte e il rivestimento scivoloso non solo catturano l'attenzione, ma possono anche essere utili per la penetrazione di altri tessuti nel corpo umano", aggiunge Tian Qiu, un altro autore dello studio. Finora, il movimento del robot dell'elica è stato testato solo negli occhi di maiale sezionati. Con un ago piccolo, decine di migliaia di robot elicoidali potrebbero essere iniettati nell'occhio. I robot quindi si muovono insieme come uno sciame. (Vb)