AI, 17/10/2022
Por Zaveria K
Liquid Microbot pode se dividir em pequenas gotículas e remontar em uma bolha, ajudando na biomedicina
O mundo dos robôs como conhecemos está se expandindo muito além de nossas fantasias humanóides, graças a inovações em designs magnéticos e líquidos que deram origem a novas categorias de robôs que estão causando um rebuliço na indústria biomédica. Um microbot líquido pode ser útil em cirurgias não invasivas.
Um grupo de pesquisadores da Universidade Soochow em Taiwan, Harbin Institute of Technology na China e Max Planck Institute for Intelligent Systems da Alemanha desenvolveram um microbot líquido que pode se dividir em pequenos pedaços para caber em pequenas aberturas e se remontar do outro lado. Esta última entrada no mercado de robôs macios (soft). O microbot líquido divide o fluido magnético. Este microbot líquido é montado automaticamente com a ajuda de um conjunto de ímãs controláveis e pode direcionar o microbot para se mover ou mudar de forma, conforme necessário, agindo nas nanopartículas e dividindo-se sob a influência de um campo magnético.
O Robô Ferrofluídico Miniatura Reconfigurável em Escala (SMFR), um robô macio, é criado mergulhando nanopartículas de óxido de ferro em óleo de hidrocarboneto para criar gotículas de ferrofluido à base de óleo. O ferrofluido pode reagir a campos magnéticos e ímãs.
Os ferrofluidos do robô também proporcionam excelente flexibilidade e movimento rápido, além de serem simples de controlar. Isso ocorre porque suas partículas estão frouxamente conectadas, permitindo que o robô viaje facilmente em espaços confinados, mude sua forma e se divida quando submetido a um campo magnético.
A equipe de estudo usou um labirinto com curvas difíceis, passagens estreitas e outros obstáculos para mostrar as capacidades do SFMR. O robô macio foi capaz de navegar pelo labirinto mudando de forma, alongando, encurtando e remontando. Os ímãs dos pesquisadores foram utilizados para moldar o robô em uma forma fina e alongada que poderia passar por uma pequena passagem. Eles também podem quebrar um robô do tamanho de um centímetro ou milímetro em uma coleção de robôs do tamanho de um milímetro ou micrômetro usando campos magnéticos. O campo magnético foi novamente ajustado, fazendo com que os componentes se juntassem mais uma vez.
Os cientistas conseguiram dividir o robô no número necessário de peças, remontá-las em uma única unidade quando necessário e regular todas as suas operações usando diferentes campos magnéticos.
SMFR para Biomedicina
O SFMR, de acordo com os pesquisadores, pode ser usado em tecnologia médica, particularmente em campos onde dispositivos grandes, pesados e rígidos são preferidos, como cirurgias minimamente invasivas e manipulação sem contato de fluidos biológicos.
A maioria dos projetos de robótica leve incorpora modelos de pessoas ou animais. O SFMR, por outro lado, é formado a partir do projeto de canais microfluídicos, que são empregados na medicina para mostrar contagens de células sanguíneas ou entregar medicamentos a determinadas regiões do corpo.
A entrega de medicamentos a células e órgãos específicos pelo ferrofluido pode ter um impacto significativo no campo da medicina, de acordo com os pesquisadores. Uma seringa pode ser usada para injetar o robô no corpo. Uma vez dentro, pode entregar os medicamentos onde são necessários, nas células-alvo certas.
Atualmente, supera os produtos farmacêuticos convencionais, que são injetados na corrente sanguínea, em termos de flexibilidade e capacidade de administrar medicamentos em áreas específicas. Os SMFRs podem caber facilmente nas pequenas aberturas do corpo devido à sua flexibilidade e suavidade. Os medicamentos são entregues a células-alvo específicas pelos SMFRs, que podem permanecer no corpo por quanto tempo for necessário.
O corpo pode absorver as gotículas do medicamento depois de terem sido administradas antes da dose subsequente. Isso contrasta com os medicamentos convencionais, que podem permanecer na corrente sanguínea por até uma semana. De acordo com os pesquisadores, o SMFR pode entregar medicamentos à corrente sanguínea 100 vezes mais rápido do que as células do corpo.
A capacidade de dividir um robô transportador de drogas dentro de um paciente, possivelmente no trato gastrointestinal, de modo que cada minúscula gotícula robótica possa entregar a medicação a um local específico, de acordo com Pietro Valdastri, da Universidade de Leeds, no Reino Unido, talvez o torne um “novo player." Outra aplicação, de acordo com Bradley Nelson, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique, poderia ser a remoção de coágulos sanguíneos que causam derrames no cérebro, embora ele observe que seria difícil criar um campo magnético poderoso o suficiente para mover o robô com precisão. dentro do cérebro.
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