Zespół uczonych z University of Waterloo opracował inteligentne materiały roślinne, które będą podstawą przyszłej generacji miękkich mikrorobotów medycznych. Zostały one opisane w czasopiśmie Nature Communications i w niedalekiej przyszłości mogą całkowicie zmienić sposób korzystania ze służby medycznej.
Czytaj też:Sztuka czy terapia? Tatuaże dla komórek mogą odmienić nasze ciała na zawsze
Prof. Hamed Shahsavan, dyrektor wydziału Smart Materials for Advanced Robotic Technologies (SMART-Lab), mówi:
W mojej grupie badawczej łączymy stare z nowym. Wprowadzamy powstające mikroroboty, wykorzystując tradycyjną materię miękką, taką jak hydrożele, ciekłe kryształy i koloidy.
Mikroroboty odmienią medycynę – to już zaczyna się dziać
Miękkie mikroroboty, o których mowa mają maksymalnie jeden cm długości, są biokompatybilna i nietoksyczne. Składają się z zaawansowanych kompozytów hydrożelowych złożonych z nanocząsteczek celulozy pochodzenia roślinnego.
Czytaj też:Mikroroboty sterowane magnetycznie dotrą prosto do celu. Nowe terapie na horyzoncie
Prof. Shahsavan promuje “holistyczne podejście” do projektowania, wytwarzania i sterowania mikrorobotami. Zastosowany przez jego zespół hydrożel może zmieniać kształt pod wpływem zewnętrznej stymulacji chemicznej, a to zbliża nas ku wymarzonej przyszłości medycyny znanej choćby z serialu animowanego “Było sobie życie”. Możliwość obejrzenia, zbadania i leczenia naszego ciała od środka to szansa na pokonanie wielu chorób.
Nanocząsteczki celulozy mają zdolność do samonaprawy, dzięki czemu naukowcy mogą wyciąć konkretny kształt i skleić go z powrotem bez użycia dodatkowych substancji, co ułatwia recykling. Materiał można także modyfikować za pomocą magnetyzmu, a tym samym przesuwać mikroroboty w konkretne miejsca, np. tkanek, w których mają uwolnić lek. Podczas testów udowodniono, że taka technika jest skuteczna i bezpieczna.
Prof. Hamed Shahsavan dodaje:
Sprostanie wielu wyzwaniom stojącym przed mikrorobotyką wymaga zestawu umiejętności i wiedzy, jaką posiadają chemicy, w tym wymiany ciepła i masy, mechaniki płynów, inżynierii reakcji, polimerów, nauki o miękkiej materii i systemów biochemicznych. Mamy zatem wyjątkową pozycję do wprowadzania innowacyjnych rozwiązań możliwości w tej wschodzącej dziedzinie.
Ale osiągnięcie kanadyjskich uczonych to dopiero początek. Następnym krokiem w badaniach będzie przejście do skali submilimetrowej, co z kolei otworzy drzwi do kolejnych, nieokreślonych jeszcze zastosowań.