پژوهشگران ربات زیست‌پزشکی کوچکترین و چندمنظوره جهان را ساخته‌اند. این ربات که تنها 0.95 میلی‌متر است، 60 درصد کوچک‌تر از مدل‌های موجود است.
این ربات کوچک که شبیه به لوله است، می‌تواند در مسیرهای پیچیده بدن انسان بدون نیاز به ابزار حجیم حرکت کند.
این پیشرفت از دانشکده مهندسی دانشگاه علوم و فناوری هنگ کنگ (HKUST) به دست آمده است.
این فناوری رباتیکی یک پیشرفت بزرگ در جراحی‌های کم‌تهاجمی است.
این اندازه فوق‌العاده کوچک به آن کمک می‌کند تا در فضاهای محدود حرکت کرده و به مناطق دشوار دسترسی درون بدن انسان مانند برونش‌های انتهایی ریه و لوله‌های فالوپ برسد.
علاوه بر این، این ربات دارای یک سری توانایی‌ها است که به پزشکان دیدگاه‌های بی‌سابقه‌ای از بدن، انتقال دارو، نمونه‌برداری از بافت، و سوزاندن لیزری ارائه می‌دهد.
“ربات‌های پیوسته کوچک مقیاس برای تشخیص و درمان مداخله‌ای امیدبخش هستند، اما مدل‌های موجود اغلب با اندازه کوچک، ناوبری دقیق، و درمان عملکردی تجسم‌شده همگی در یک نقطه دچار چالش می‌شوند،” گفت پروفسور شن یاجینگ که هدایت توسعه را بر عهده داشت.
حرکت با دقت بالا
این ربات زیست‌پزشکی تصویربرداری فوق‌العاده و حرکت با دقت بالا ارائه می‌دهد.
علاوه بر این، فاصله تشخیص موانع بهبود یافته است و ارتقا ده برابری به حدود 9.4 میلی‌متر داشته است.
علاوه بر این، دقت حرکت فوق‌العاده‌ای را به نمایش می‌گذارد، با حرکاتی که به دقت درون 30 میکرومتر انجام می‌شوند. به علاوه، ناحیه تصویربرداری را تا 25 برابر میدان دید ذاتی گسترش می‌دهد.
اندازه کوچک این ربات از ترکیب چهار جزء کلیدی حاصل شده است: مجموعه فیبر نوری، ابزار سفارشی، اسکلت توخالی، و پوست عملکردی.
اسکلت توخالی با استفاده از یک چاپگر سه بعدی مقیاس میکرو ساخته شد. علاوه بر این، پوست عملکردی از طریق تکنیک اسپری مغناطیسی ساخته شد که اندازه را به حداقل می‌رساند و حرکت ملایم و کنترل‌شده‌ای را در طول جراحی ممکن می‌کند.
علاوه بر این، پوشش خارجی ژل‌مانندی دارد که اصطکاک را به حداقل می‌رساند.
ربات زیست‌پزشکی در آزمایشات امیدوارکننده است
تیم پژوهشی قابلیت‌های ربات را در دو محیط آزمایش کرده‌اند.
در آزمون‌های داخل‌ویترینی، ربات به‌طور موفقیت‌آمیز در مدل‌های شبیه‌سازی شده برونش حرکت و عمل انجام داده است. در حالی که در آزمون‌های خارج‌ویترینی، ناوبری نرم و ضبط تصاویر و درمان موفقیت‌آمیز را در ریه‌های جراح‌شده خوک نشان داده است.
“مطالعه ما راه‌حل قابل‌توجهی برای توسعه یک ربات جراحی با هدف دستیابی به اهداف تشخیصی و درمانی زودهنگام در مناطق دست‌نیافتنی بدن ارائه می‌دهد. با پیشرفت‌های فنی مداوم، اعتقاد داریم که ربات فیبرسکوپی به کمک انسانیت بیشتری در آینده پیش رو می‌پردازد،” گفت یاجینگ.
ربات‌های پیوسته کوچک در پزشکی ارزشمند هستند به دلیل توانایی‌شان در حرکت در فضاهای باریک، که منجر به بازیابی سریع‌تر و کاهش خطر عفونت می‌شود.
آنها با موفقیت در کاربردهای مختلفی از جمله قلب‌شناسی و گوارش‌شناسی استفاده شده‌اند.
این “سه‌گانه غیرممکن” – ترکیب تصویربرداری، حرکت دقیق، و توانایی‌های چندکاربردی در چنین بسته کوچکی – دوره جدیدی از جراحی‌های کم‌تهاجمی را باز می‌کند.
“ما قصد داریم طراحی و کنترل ربات فیبرسکوپی را بیشتر بهینه‌سازی کنیم، با اولویت ایمنی و قابلیت اطمینان در جریان جراحی‌های مداخله‌ای. ما منتظر اجرای آزمون‌های درون‌بدنی برای نمایش عملکرد آن در سناریوهای بالینی هستیم،” گفت دکتر ژانگ تیشان، یک پژوهشگر پسا‌دکتری در HKUST، در بیانیه مطبوعاتی .
یافته‌ها در مجله Nature Communications منتشر شده‌اند.
