Крошечные роботизированные руки могут доставлять лекарства к органам, помогая хирургам

Роботы с каждым днем становятся проворнее и умнее, но создание роботизированных рук, которые были бы полезны в маленьком масштабе, пока освоено не достаточно хорошо.

Роботы с каждым днем становятся проворнее и умнее, но создание роботизированных рук, которые были бы полезны в маленьком масштабе, пока освоено не достаточно хорошо. Для работы в ограниченном пространстве машины должны быть максимально гибкими и скоординированными. Вот где в игру вступает развивающаяся сфера мягких роботов. Ученые из Университета Хопкинс создали новый тип микроскопических щупалец из гибких материалов, которые однажды смогут осуществлять доставку лекарств внутри организма или помогать в хирургических процедурах.

Роботы, похожие на шестиконечные звезды, имеют всего несколько миллиметров в диаметре, когда они открыты. Когда щупальца сжимаются, они могут использоваться для переноса микроскопических объектов. Также механизм может раскрывать их, когда достигает определенных мест в организме. Микророботы, разработанные в этом исследовании, работают с температурами выше и ниже 36 градусов по Цельсию. Когда они достигают правильной температуры, их щупальца открываются. Следующие версии могут отличаться в размерах и работать с другими температурами. Роботам не требуется батарея или внешний источник питания, благодаря чему они могут добраться практически до любого места в теле.

Как и большинство экспериментальных прототипов в этой сфере, данные механизмы сделаны из гидрогеля. Этот материал представляет собой впитывающий полимер, который может менять форму в зависимости от температур, таким образом передвигаясь в пространстве. Эти материалы недорогие и универсальные, но всегда были слишком неустойчивыми для использования в мягких роботах. Команда Джона Хопкинса устранила эту проблему, объедини гидрогель с жесткими биоразлагаемыми полимерами. Это сделало образцы достаточно крепкими для удержания объектов. Все щупальца, оставленные в теле, должны раствориться самостоятельно без вреда организму.
Таки образом, дополнительный слой полимеров решил одну проблему, но все еще не существовало способа контролировать щупальца  после введения в тело  гипотетического пациента. Решением этой проблемы стало добавление наночастиц магнитного оксида железа в гидрогель.
Одной из возможных сфер применения таких механизмов может быть биопсия клеток. Ученые обнаружили, что щупальца звезды достаточно сильные, чтобы захватить и удалить клетки из ткани. Вместо болезненной процедуры изъятия образца из места предполагаемой опухоли, врачи могут ввести микророботов в разные области и двигать их к нужному месту. Они даже могут быть использованы для уничтожения маленьких опухолей, которые невозможно оперировать обычным путем.

Исследование финансировалось Национальным научным фондом и Национальным институтам здравоохранения США, и это просто демонстрация того, как можно использовать эти материалы. Таки6 изобретения открывают новые пути развития в сфере микроскопических хирургических инструментов и аппаратов, которые могли бы помочь спасать жизни людей.