Мягкие медицинские роботы на растительной основе

Исследователи из Университета Ватерлоо в Канаде разработали микророботов на основе растений, которые призваны проложить путь медицинским роботам, которые смогут проникать в тело и выполнять такие задачи, как получение биопсии или выполнение хирургической процедуры. Роботы состоят из биосовместимого гидрогелевого материала, а композит содержит наночастицы целлюлозы, полученной из растений. Исследователи могут настроить ориентацию наночастиц целлюлозы так, чтобы они реагировали предсказуемым образом при воздействии определенных химических сигналов, таких как изменения pH. Это включает в себя изменение формы крошечных роботов, чтобы они лучше адаптировались к окружающей среде. Включение магнитных элементов позволяет роботам перемещаться с помощью внешних магнитных полей и доставлять грузы, например лекарства, к различным участкам тела.

Исследователи усердно работают над расширением роли более крупных мягких роботов в области медицины. Эти устройства особенно хорошо взаимодействуют с мягкими тканями благодаря своим механическим свойствам и, следовательно, имеют огромный потенциал в качестве хирургических роботов или роботов, оказывающих помощь в повседневной жизни. Однако мягкая микроробототехника — относительно малоизученная область, но крошечные мягкие структуры, способные перемещаться по всему телу, не нанося значительного ущерба мягким тканям, интуитивно кажутся выигрышной идеей.

Это последнее достижение представляет собой мягкий материал растительного происхождения, изготовленный с использованием наночастиц целлюлозы, который нетоксичен и биосовместим. Мягкий материал также обладает свойствами самовосстановления, что означает, что его можно разрезать и склеивать без использования клея, что потенциально позволяет врачам легко адаптировать его для различных применений в зависимости от требуемого размера и формы.

Роботы имеют длину не более одного сантиметра и могут перемещаться с помощью магнитных компонентов, на которые затем можно воздействовать с помощью магнитных полей, приложенных вне тела. Таким образом, роботы могут доставлять лекарства или другие терапевтические средства в определенные участки тела. «В моей исследовательской группе мы соединяем старое и новое», — сказал Хамед Шахсаван, исследователь, участвовавший в проекте. «Мы внедряем новых микророботов, используя традиционные мягкие вещества, такие как гидрогели, жидкие кристаллы и коллоиды».

В ходе испытаний исследователям удалось манипулировать роботами, чтобы они перемещались по лабиринту, предполагая, что они могут перемещаться по нашей извилистой сосудистой сети.

Видео исптываний есть в youtobe>>