Kevésbé invazív, mégis hatékonyabb orvosi kezeléseket és beavatkozásokat tehet lehetővé az egyetemi találmány. A modern gyógyítás új szintjét jelentheti a szervezetben célirányosan gyógyszert vagy sejteket és szöveteket szállító puha robot.
Olyan intelligens, fejlett anyagokat hoztak létre az amerikai Waterloo-i Egyetem kutatói, amelyek a lágy orvosi mikrorobotok új korszakának vághatnak utat és kulcsfontosságúak lehetnek az orvosi eljárások átalakításában, hiszen minimálisan invazív, közben rendkívül hatékony kezeléseket tesznek lehetővé. Hamed Shahsavan, a Vegyészmérnöki Tanszék professzora vezetésével teljesen holisztikus megközelítést alkottak a mikrorobotok tervezéséhez, szintéziséhez, gyártásához és lehetséges manipulációjához.
Ezek az apró robotok képesek navigálni az emberi szervezet zárt és folyadékkal telt környezeteiben, hogy kényes rakományt, például sejteket vagy szöveteket szállítsanak, pontosan meghatározott helyekre. A robotok ráadásul kicsit sem mérgezőek, sőt, egyenesen biokompatibilisek, így ideálisak az orvosi alkalmazásra.
Az egyetem kutatói fejlett hidrogél kompozitokból készítettek fenntartható, növényi eredetű cellulóz nanorészecskéket tartalmazó robotokat. Ez az egyedülálló anyagkeverék lehetővé teszi a pontos irányítást és a manőverezhetőséget.
„Kutatócsoportomban a régit és az újat kapcsoljuk össze: előre mutató robotokat gyártunk, hagyományos lágy anyagok, például a hidrogélek, a folyadékkristályok és a kolloidok felhasználásával” – magyarázza Shahsavan az egyetem közleményében.
Az intelligens anyagok egyik legfigyelemreméltóbb tulajdonsága, hogy külső kémiai stimuláció hatására képesek alakot váltani, ami lehetővé teszi a kutatók számára azt is, hogy ezeket az alakváltozásokat előre programozzák, így támogatva a funkcionális lágy robotok gyártását. Fontos továbbá, hogy a mikrorobotok egyedülálló öngyógyító tulajdonsággal is rendelkeznek, így nincs szükség a hagyományos ragasztók használatára. A kutatók össze tudják vágni és illeszteni az anyagot, különböző formákat hozva létre, különböző orvosi eljárásokhoz. Az anyag alakja mágnesességgel is módosítható, hogy megkönnyítse a mozgást és a navigációt az emberi testben. A koncepció életképességét azzal igazolták, hogy sikeresen irányítottak át az apró prototípust egy labirintuson, csupán mágneses mező használatával. Ez a megoldás lehetőségek egész tárházát nyitja meg, a pontos és célzott gyógyszeradagolástól a szövetek helyreállításán át az emberi test átvizsgálásáig.
„A vegyészmérnökök kritikus szerepet játszanak a kutatás határainak kitolásában. Multidiszciplináris tudásunknak és készségeinknek köszönhetően egyedülálló helyzetben vagyunk ahhoz, hogy innovatív utakat mutassunk be ezen a feltörekvő területen” – hangsúlyozta Shahsavan. Megjegyezte: a mikrorobotika olyan magas szintű vegyészmérnöki készségeket és tudást igényel, amivel megoldhatják hő- és tömegátvitel, a folyadékmechanika, a reakciótechnika és a polimerek időközben felmerül kérdéseit, vagy átlátják „a lágy anyagok tudományát és a biokémiai rendszereket”. A kutatás mai csúcspontja nem a végállomás, hanem egy izgalmas utazás kezdete – közölte a professzor. A következő kihívás az, hogy ezeket a mikrorobotokat szubmilliméteres méretre zsugorítsák.
Gábor János
A főoldali kép illusztráció. Forrás: teksomolika - Freepik
Zajlik az 5. blokki nukleáris sziget betonozása, a 6. blokki munkagödör földmennyiségének negyedét kiemelték.