ربات با پوست مغناطیسی شبیه گیاهان مو، می‌تواند تومورها را در بخش‌های دشوار درمان کند

محققان به طور مداوم در صنعت رباتیک پیشرفت‌های نوآورانه‌ای می‌کنند.

توسعه جدید در این بخش، یک ربات جدید است که شبیه گیاهان خزنده می‌باشد.

توسعه یافته توسط محققان دانشگاه لیدز، این ربات با پوست مغناطیسی احتمالا تشخیص و درمان سرطان و تومورها را متحول کند.

پوست مغناطیسی ربات به دانشمندان کمک می‌کند آنها را کنترل کنند

پوست مغناطیسی ربات به دانشمندان کمک می‌کند با استفاده از آهنرباهای خارجی آنها را کنترل کنند. این اختراع جدید به اندازه‌ای منعطف است که می‌تواند یک انحنای 'S' را طی کند که می‌تواند به ربات اجازه دهد تا تومورها را در عمیق‌ترین و دشوارترین بخش‌های ریه‌ها درمان کند.

ربات نرم و نازک به مرور زمان رشد می‌کند و می‌تواند همچنین از فضاهایی با بیش از ۴۰٪ نازکتر از قطر استراحت خود عبور کند. این کمک می‌کند ربات‌ها مسیرهای باریک و پیچیده در عمق بدن انسان مانند درخت برونشی را پیمایش کنند، طبق مطالعه انجام شده.

پروفسور پییترو والدستری، مدیر آزمایشگاه STORM و ناظر تحقیق، گفت: "این ربات‌های جدید یک پیشرفت قابل توجه در فناوری ناوبری جراحی را نشان می‌دهند که می‌توانند به میلیون‌ها نفر کمک کنند."

وی افزود: "تعدادی از فرایندهای کنونی وجود دارند که می‌توانند از این فناوری در آینده بسیار بهره‌مند شوند. به عنوان مثال، فناوری‌های فعلی برای مشاهده داخل ریه‌های یک بیمار یا نمونه‌برداری – برونکوسکوپی – نمی‌توانند به راحتی به بیشتر راه‌های هوایی برسند زیرا قرار دادن ابزار در بدن بیمار بسیار دشوار است."

والدستری افزود که دشواری این فرایند ظرفیت سیستم بهداشت و درمان را محدود می‌کند و منجر به لیست‌های انتظار طولانی و احتمال پیشرفت بیماری می‌شود.

ربات از فشار داخلی پنوماتیک برای رشد استفاده می‌کند

این دستگاه کوچک که ربات تاک نامیده می‌شود، از فشار داخلی پنوماتیک برای رشد و از مغناطیس برای هدایت استفاده می‌کند.

در حالی که بسیاری از سازمان‌ها به دنبال استفاده از ربات‌های تاک برای کاربردهای بالینی هستند، محققان لیدز و UCSD بر این باورند که آنها اولین کسانی هستند که آنها را با مغناطیس ترکیب کرده‌اند.

نتایج این مطالعه موفقیت روش پیشنهادی هدایت مغناطیسی محققان را نشان می‌دهد.

پیشرفت قابل توجه در فناوری ناوبری جراحی

به گفته والدستری، این ربات جدید یک پیشرفت قابل توجه در فناوری ناوبری جراحی را نشان می‌دهد که می‌تواند به میلیون‌ها نفر کمک کند.

محققان ادعا کردند که ربات پتانسیل بهبود ایمنی و کارآیی فرایندهای پزشکی - از تشخیص تا بیوپسی و درمان - را داراست و زمان بهبود را کاهش می‌دهد و خطرات جراحی را به حداقل می‌رساند.

مطالعه منتشر شده در نامه‌های رباتیک و اتوماسیون IEEE تاکید می‌کند که دستکاری خارجی چنین ربات‌هایی از طریق استفاده از مواد فعال مغناطیسی در داخل پوست ربات تاک تحقق می‌یابد. این منجر به یک ساختار کاملا انعطاف‌پذیر، قابل هدایت و قابل رشد می‌شود که می‌تواند از طریق اعمال میدان‌های مغناطیسی خارجی و گرادیان‌های میدان مغناطیسی فعال شود.

ربات می‌تواند برای نمونه‌برداری از بافت یا ارائه درمان استفاده شود

محققان ربات تاکی به قطر ۸ میلی‌متر ساخته‌اند که از یک زیرلایه پلی‌اتیلنی با یک لایه سیلیکونی پوشش داده شده است که در آن ذرات میکروی مغناطیسی جاسازی شده‌اند.

محققان در این مطالعه گفتند: "ما توانایی ربات‌های خود را برای پیمایش محیط‌های پیچیده و دور زدن موانع بزرگ به شیوه‌ای بدون تروما از طریق کنترل همزمان میدان مغناطیسی و فشار رشد به نمایش می‌گذاریم."

سرانجام، ما ربات خود را با انجام ناوبری انتخابی چند شاخه‌ای در یک مدل شبیه‌سازی برونشی داریم.

ربات با پوشش سیلیکونی که در آن میلیون‌ها ذره میکروی مغناطیسی جاسازی شده‌اند، مغناطیسی می‌شود، بنابراین کوچک است که می‌توان حدود ۲۰ تای آنها را در عرض یک تار مو انسان جای داد.

پس از رسیدن به مکان هدف، ربات می‌تواند برای نمونه‌برداری از بافت یا ارائه درمان استفاده شود که این می‌تواند در نهایت به نتایج درمانی بهتر منجر شود، تحقیقات نشان می‌دهد.

نویسنده اصلی این مطالعه، محقق دکتری مایکل بروکدورف گفت: "این مطالعه نشان می‌دهد که با استفاده از الگوریتم برنامه‌ریزی مسیری که ما طراحی کرده‌ایم، سکوی دو آهنربای دائمی خارجی می‌تواند به طور دقیق دستگاه‌های پزشکی مغناطیسی را به شیوه‌ای ایمن کنترل کند."

"ما این را با هدایت یک ربات مغناطیسی نرم از طریق راه‌های باریک یک مدل مغزی تا پایه یک آنوریسم نشان دادیم. از اینجا، داروها یا دستگاه‌های پزشکی مناسب می‌تواند برای درمان آن به کار رود، یا درمان انجام شود."