Un Robot Biomedico Multifunzionale di Dimensioni Ridotte
Un team di ricercatori ha sviluppato un robot biomedico multifunzionale, il più piccolo al mondo, con una lunghezza di appena 0,95 millimetri. Questo dispositivo innovativo è il 60% più compatto rispetto ad altri modelli disponibili sul mercato. La sua forma tubolare consente una navigazione agevole attraverso i complessi percorsi del corpo umano, eliminando la necessità di strumenti ingombranti.
Innovazione nella Chirurgia Minimamente Invasiva
Lo sviluppo di questa tecnologia all’avanguardia è avvenuto presso la Scuola di Ingegneria dell’Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong (HKUST). Questo robot rappresenta un significativo passo avanti nel campo della chirurgia minimamente invasiva, grazie alle sue dimensioni ultra ridotte che gli permettono di accedere a zone difficili da raggiungere, come:
- Bronchi terminali dei polmoni
- Tube di Falloppio
Le sue capacità multifunzionali offrono ai medici un accesso senza precedenti a immagini interne del corpo, consentendo:
- Somministrazione di farmaci
- Prelievo di tessuti
- Ablazione laser
Potenziale e Sfide dei Robot di Piccole Dimensioni
Il professor Shen Yajing, leader del progetto, ha evidenziato il grande potenziale dei robot di piccole dimensioni per migliorare diagnosi e trattamenti interventistici. Tuttavia, ha anche sottolineato le sfide che i modelli esistenti affrontano, come:
- Compattezza
- Navigazione precisa
- Funzionalità integrata
Il nuovo robot biomedico offre un imaging eccezionale e movimenti ad alta precisione, con una distanza di rilevamento degli ostacoli migliorata di dieci volte, raggiungendo circa 9,4 millimetri. La sua precisione di movimento è altrettanto impressionante, con capacità di movimento accurato entro 30 micrometri.
Componenti Chiave del Robot Biomedico
Le dimensioni ridotte del robot sono state ottenute grazie a una combinazione di quattro componenti chiave:
- Array di fibre ottiche
- Strumento personalizzato
- Scheletro cavo
- Pelle funzionalizzata
Lo scheletro cavo è stato realizzato utilizzando una stampante 3D a microscale, mentre la pelle funzionalizzata è stata creata attraverso una tecnica di spruzzatura magnetica, che consente un movimento fluido e controllato durante l’intervento chirurgico.
Test e Risultati del Robot Biomedico
Il team di ricerca ha condotto test approfonditi per valutare le capacità del robot in due contesti distinti:
- Test in vitro: il dispositivo ha dimostrato di navigare con successo in modelli bronchiali simulati
- Test ex-vivo: ha mostrato una navigazione fluida e una cattura efficace delle immagini all’interno di polmoni suini escissi
Il professor Yajing ha affermato che questo studio rappresenta una soluzione significativa per lo sviluppo di un robot chirurgico mirato a diagnosi precoci e trattamenti in aree difficili da trattare.
Impatto Futuro dei Piccoli Robot in Medicina
I piccoli robot si rivelano preziosi in medicina, grazie alla loro abilità di muoversi in spazi ristretti, il che si traduce in un recupero più rapido e in un rischio ridotto di infezioni. Questi dispositivi sono già stati utilizzati con successo in diverse applicazioni, tra cui:
- Cardiologia
- Gastroenterologia
La combinazione di imaging, movimento preciso e capacità multifunzionali in un pacchetto compatto rappresenta una vera e propria “trinità impossibile”, segnando l’inizio di una nuova era nella chirurgia minimamente invasiva.
Prospettive Future e Sviluppi
Il dottor Zhang Tieshan, ricercatore post-dottorato presso HKUST, ha dichiarato che l’obiettivo è ottimizzare ulteriormente il design e il controllo del robot fibroscopico, ponendo particolare attenzione alla sicurezza e all’affidabilità durante le procedure chirurgiche. Il team è ansioso di avviare prove in vivo per dimostrare le prestazioni del robot in scenari clinici reali.
I risultati di questa ricerca innovativa sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature Communications, contribuendo così al dibattito accademico e professionale nel campo della biomedicina.
Fonti e Riferimenti dell'Articolo: