Roboty medyczne w skali mikro coraz bliżej

Nauka i medycyna są coraz bliżej wynalezienia skutecznie działających robotów medycznych, które będą tak małe, że będą mogły dosłownie pływać w naszych organizmach. Dzięki tym niewielkim maszynom leczenie chorób będzie szybkie i bezbolesne.

Roboty medyczne są znane nam od kilku lat, jak choćby popularny na całym świecie robot DaVinci. Jednak naukowcy w całego świata pracują również nad robotami, które będą tak niewielkich rozmiarów, że będą mogły być wstrzykiwane do wnętrza naszych ciał. Takie leczenie „od środka” naszych organizmów będzie ogromnym przełomem i rewolucją w medycynie. Roboty medyczne w skali mikro i nano mogą być przeskokiem porównywalnym do odkrycia penicyliny w 1938 roku.

Totalna miniaturyzacja

Pomysł niewielkich robotów medycznych pojawił się po raz pierwszy w literaturze science-fiction. Bardziej poważnie temat ten przedstawił w 1959 roku fizyk Richard Feynman podczas jednego ze swoich wykładów. Przewidywał on, że technologia świata przyszłości pozwoli ludzkości na skonstruowanie robotów wielkości „główki od szpilki”. Według jego wizji roboty te miały być w stanie tak manipulować atomami, żeby tworzyć z nich materię.

Od tego czasu naukowcy na całym świecie coraz bardziej zmniejszali roboty medyczne. Dzisiaj są w stanie skonstruować maszynę już nie tylko niewidoczną gołym okiem, ale także mniejszą niż ludzka czerwona krwinka.

Roboty medyczne i ich problemy

Naukowcy pracujący nad robotami medycznymi często inspirują się naturą jeśli chodzi o ich konstrukcję. Zbudowanie robota, który będzie poruszał się w ludzkim ciele jest pełne wyzwań. Zupełnie innych niż konstruowanie robota medycznego w skali makro. Podstawowymi problemami w takich konstrukcjach jest sposób napędzania oraz rozwiązanie kwestii przetrwania maszyny w ludzkim ciele. Krążące bowiem w naszych ciałach roboty medyczne są narażone na zniszczenie choćby przez enzymy czy kwasy żołądkowe. Nie jesteśmy co prawda jeszcze gotowi do testów robotów medycznych, ale naukowcy twierdzą, że są na dobrej drodze do osiągnięcia sukcesu.

Obecnie badacze przeprowadzają dokumenty, w trakcie których są w stanie wstrzyknąć i kontrolować roboty medyczne, które wyposażane są we własne źródło zasilania. Jednak póki co, odbywa się to w warunkach symulowanych. Roboty medyczne muszą się mierzyć z wieloma zjawiskami zachodzącymi w naszych ciałach takich jak choćby zjawiska elektrostatyczne zachodzące w naszych organizmach.

Roboty medyczne i ich napędy

Konstruktorzy najmniejszych robotów stosują jako napędy wici bakterii. Inną metodą napędzania robotów medycznych jest połączenie ich z komórkami tworząc tym samym niewielkie „cyborgi”. Badacze z Rowland Institute wykorzystali do napędu bakterię pałeczki krwawej, która została połączona z plastikowymi koralikami tworząc w ten sposób nanorobota. Inni konstruktorzy wykorzystują do napędzania mieszaninę enzymów lub glukozy z tlenem obecnym we krwi. Zaletą takiego rozwiązania jest fakt, że taki robot pływałby w paliwie potrzebnym do jego napędzania.

Co nam dadzą mikroroboty

Roboty w krążące w naszych ciałach mogą dostarczać lekarstwa do konkretnego miejsca w naszych organizmach, co polepszyłoby ich efektywność. Jednocześnie zmniejszyłoby to skutki uboczne działania leków. Mini roboty medyczne sprawią, że walka z rakiem będzie o wiele skuteczniejsza i pozbawiona efektów ubocznych działania chemii. Leki będą dostarczone bezpośrednio do guza ograniczając ich działanie na inne organy. Co jeszcze będą mogły robić roboty medyczne w naszych organizmach? Na przykład udrażniać żyły i zapobiegać atakom serca.

Czytaj też: Robot Stäubli – głównodowodzący systemu dozowania leków onkologicznych – Robotyka

Źródła: discovermagazine, sciencemag.org

Autor: Mateusz Tomanek