Robô cirúrgico de 4,4 mm funciona como um “canivete suíço” dentro do corpo - H Tech

シンガポールの南洋理工大学の研究者は、組織の移動、切断、薬剤の投与、サンプルの把握と保管、および遠隔からの熱生成という 5 つの異なる機能を実行できるシードサイズの手術ロボットを開発しました。デバイスは測定するだけです 4.4mm 弱い磁場によって制御されます。

このアイデアは、小型ロボットが身体の狭くて不規則な領域を移動して局所的な作業を実行できるようにすることで、大きな切開やかさばる手術器具の必要性を軽減し、侵襲性の低い医療処置への道を開くことです。

微小な体の5つの機能

大きな進歩はサイズだけではなく、機能の組み合わせです。多くの磁気マイクロロボットは、移動したり、単純なタスクを実行したりできます。 NTU プロトタイプは、異なる動作モードを 1 秒以内に切り替えるように設計されました。

実験室テストでは、ロボットは生体組織を切断し、薬剤を模倣した粒子を放出し、サンプルを保持して保管し、高周波交流磁場にさらされたときに局所的な発熱を発生させることができました。

この加熱は、制御された熱を通じて腫瘍細胞などの不要な細胞を攻撃するために研究されるアプローチである磁気温熱療法の研究に関連しているため、特に興味深いです。それでも、この場合、私たちは実験的なデモンストレーションについて話しているのであり、既成の臨床治療法ではありません。

どのように制御されているのか

このロボットは、PDMS や Ecoflex などのソフトロボット工学で一般的なシリコーンを含む、柔軟な磁性材料を使用しています。これらの材料は磁性微粒子と混合されており、ロボットのさまざまな領域が適用された磁場に対して特定の方法で反応できるようになります。

その秘密は中央の磁気モジュールにあり、さまざまな方向に磁化、消磁、再磁化することができます。それぞれの方向で異なる機能が有効になります。これにより、マイクロロボットの一般的な制限が解決されます。つまり、このような小規模なスケールでは、磁場によってデバイス全体が移動する傾向があり、特定のツールを独立して制御することが困難になります。

このプロジェクトでは、6 番目のタイプの動き、つまり独自の軸の周りを回転する動きも追加します。研究者らによると、これにより、人間の体内のような狭くて柔らかく不規則な環境でロボットがより適切に位置決めできるようになるという。

まだ足りないもの

研究は雑誌に掲載されました 先端材料 まだ実験段階にあります。テストには、鶏レバーや軟組織を模擬するゼラチン材料などの組織モデルが含まれていました。チームはまた、材料の人間の皮膚細胞との生体適合性を実験室で評価し、テストした条件下では細胞の99%以上が生存し続けた。

次の課題は非常に大きな課題です。それは、ロボットをより現実的なイメージングシステム、センサー、人工臓器モデルと統合することです。その後も前臨床研究、安全性検証、動物実験、そして最終的には臨床試験が行われます。

病院から遠く離れていても、このコンセプトは低侵襲手術の可能性を示しています。ロボットはますます小型化され、より多用途になり、単に移動する以上のことができるようになります。

4.4 mmの手術ロボットが体内で「スイスアーミーナイフ」のように機能

微小な体の5つの機能

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