Scienza, arriva il “millirobot” medico ispirato al pangolino

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A Conceptual illustration of the pangolin-inspired robot operating in the small intestine. The robot is actuated with a low frequency magnetic field to the target location. Application of a high frequency magnetic field results in Joule heating of the metal plates. The heat energy can then be used to interact with the environment. Inset on the right shows potential medical conditions in which a miniature untethered magnetic robot with heating capabilities would have utility. Figure created with biorender.com. B Armour on pangolins consists of individual overlapping hard keratin scales attached to the body. This design allows for rigid structures to be attached for protection without compromising on locomotion. Scaled robot inspired by this overlapping design is shown on the right. Images of pangolins used under licence from Shutterstock. C Fabrication procedure. (I) The metal of correct thickness and material is selected. (II) The sheet is laser cut to form the scaled patterns. (III) The metal arrays are detached and assembled on a tape. (IV) The assembled structures on the tape are bonded to the magnetic PDMS with PDMS before the tape is removed.

E’ stato progettato un piccolo robot ispirato a un pangolino, in grado di eseguire procedure mediche sicure e minimamente invasive all’interno del corpo. Lo dimostra lo studio condotto dai ricercatori del Max Planck Institute for Intelligent Systems di Stoccarda, in Germania, pubblicato su Nature Communications. Questi robot morbidi e non vincolati potrebbero un giorno essere in grado di accedere a regioni del corpo difficili da raggiungere, come lo stomaco e l’intestino tenue, modificando la loro forma. In passato sono stati sviluppati robot magnetici morbidi e robot formati da metalli solidi per procedure mediche minimamente invasive, ma la loro funzionalità e sicurezza è stata limitata. Nonostante le squame di cheratina, i pangolini possono muoversi in modo flessibile e senza ostacoli organizzando le loro squame rigide in una struttura sovrapposta. Ispirandosi ai pangolini, Metin Sitti, del Max Planck Institute for Intelligent Systems di Stoccarda in Germania, assieme ai suoi colleghi, ha progettato un millirobot, ovvero un dispositivo prototipo destinato a viaggiare nel flusso sanguigno o intorno all’occhio, delle dimensioni di 1 cm per 2 cm per 0,2 mm, con un rivestimento a squame sovrapposte e con capacita’ di riscaldamento, modellazione e rotolamento su richiesta. In esperimenti di prova in laboratorio, i robot sono stati in grado di riscaldare sino alla temperatura di 70 C e di eseguire trattamenti medici su tessuti con potenziali applicazioni cliniche future, tra cui l’ipertermia per il trattamento del cancro o l’arresto di emorragie in regioni difficili da raggiungere. Inoltre, i robot sono in grado di smagnetizzarsi per rilasciare un carico sui tessuti, che potrebbe essere utilizzato in futuro per la somministrazione di farmaci. Sebbene siano necessari ulteriori test, questa tecnologia potrebbe essere un utile strumento clinico per la consegna di carichi terapeutici e applicazioni di terapia del calore.