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Mini robot da ingerire

Prima che i farmaci possano avere effetto nell'organismo, spesso devono passare attraverso il tratto digestivo. Ricercatori statunitensi hanno sviluppato robot delle dimensioni di un tablet in grado di trasportare principi attivi o piccole telecamere.

Si tratta di un sogno a lungo inseguito dalla medicina: al posto di una compressa convenzionale, i pazienti ingeriscono un robot in miniatura che trasporta un principio attivo in un punto specifico del corpo umano. In questo modo, in futuro i farmaci potrebbero essere dosati e mirati individualmente. Oppure le mini-macchine trasportano minuscole fotocamere e scattano immagini dell'interno dello stomaco o dell'intestino. Sono ipotizzabili anche piccole operazioni.

I ricercatori dell'Università di Stanford hanno sviluppato un robot wireless in miniatura che può muoversi in ambienti asciutti e liquidi. È alto appena cinque millimetri, è cilindrico e pieghevole. Può rotolare, inclinarsi, fluttuare e persino erogare liquidi in modo controllato con l'aiuto di uno speciale meccanismo a pompa. Il team interdisciplinare riferisce di questa invenzione nell'attuale numero di "Nature Communications".

Gli scienziati ritengono che il potenziale maggiore sia nel campo biomedico, ad esempio per la diagnosi delle malattie, la somministrazione mirata di farmaci e la chirurgia minimamente invasiva. "In biomedicina, un robot miniaturizzato controllato a distanza che possa muoversi a terra e in acqua è di grande utilità, soprattutto in ambienti come il sistema urinario e il tratto gastrointestinale", scrivono i ricercatori.

Miniroboter auf der Teststrecke: Forscherinnen und Forscher der Stanford University haben einen winzigen, kabellosen Roboter entwickelt, der sich in trockener und flüssiger Umgebung fortbewegen kann. Video: © YouTube / NPG Press

Il piccolo robot è azionato magneticamente e può essere controllato a distanza. A questo scopo, una piccola e sottile piastra magnetica è fissata a una delle due estremità esagonali del corpo cilindrico. Con l'aiuto di un campo magnetico esterno, il robot può essere fatto rotolare in avanti e indietro, inclinato, capovolto e ruotato. Una seconda piastra, magnetizzata in modo opposto, all'altra estremità, realizza un movimento di pompaggio. In questo modo, la fonte di energia e il sistema di controllo sono separati dal robot, il che rende possibili macchine così miniaturizzate.

Ampia gamma di applicazioni in vista

"I dispositivi esistenti su scala millimetrica richiedono solitamente componenti separati per la locomozione e le funzioni, il che aumenta la complessità dei sistemi robotici e del loro funzionamento", scrivono gli autori. Inoltre, nessuno di loro è ancora in grado di muoversi sia a terra che in acqua. Ciò rende difficile per i robot esistenti progredire in ambienti complessi e non strutturati, come spesso accade negli ambienti biomedici.

Il gruppo ha testato che il concetto funziona nel tratto gastrointestinale di un maiale morto. Hanno fatto in modo che il robot, riempito di un liquido, percorresse un percorso ben definito e depositasse la "medicina" a destinazione. "Riteniamo che i mini robot origami magnetici multifunzionali potrebbero consentire in futuro un'ampia gamma di interventi minimamente invasivi per diagnosi e trattamenti biomedici", ipotizzano gli scienziati, "con numerose aree di applicazione nel corpo umano e minori effetti collaterali rispetto ai metodi convenzionali".

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Titelbild: © Yuuji / Getty Images / iStock (Ausschnitt): Sieht so die Zukunft der Medizin aus? Miniroboter könnten Wirkstoffe individuell dosiert und zielgerichtet durch den Körper transportieren. (Symbolbild)

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