Mini Robotlar Yakınınızdaki Bir Hastaneye Geliyor mu?


2 Ağustos 2022 – Cerrah, anestezi uzmanı ve… küçük bir robot yengeç gibi cerrahi ekibinizin beklediği ameliyathaneye götürüldüğünüzü hayal edin.

Northwestern Üniversitesi bilim adamları, bir gün hassas cerrahi görevleri yerine getirebilecek, küçük, yırtılmış arterleri dikmek, tıkanmış arterleri temizlemek veya kanserli tümörleri takip etmek için vücudunuza girerek süper küçük bir robot yengeç inşa ettiler.

Yakın tarihli bir sayısında açıklanan altı bacaklı, yarım milimetre genişliğinde peekytoe yengeç Bilim Robotik, dünyanın en küçük uzaktan kumandalı yürüyen robotudur. Bükülebilir, bükülebilir, yürüyebilir ve zıplayabilir ve uzaktan kumandalı bir lazer kullanılarak çalıştırılır.

Ulaşılması zor yerlerde pratik işler yapmak için minyatür makineler yaratmayı amaçlayan, on yılı kapsayan araştırmalardaki en yeni gelişmelerden biridir. Bu sentetik kabuklular ve diğer “mikro robotlar”, robotik ve malzeme bilimindeki gelişmeler sayesinde cerrahi ekiplere düşündüğünüzden daha kısa sürede yardımcı olabilir. Ama bu gelecek gerçeğe dönüşmeden önce ne olması gerekiyor?

Robot Yengeç Yapımı

Biyoelektronik mühendisi, pire büyüklüğünde robot yengeç yapmanın “oldukça basit” olduğunu söylüyor John Rogers, araştırmayı yöneten doktora. “Üç tür malzemeden oluşur: bir polimer, bir şekil hafızalı alaşım ve cam.”

Plastik benzeri bir malzeme olan polimer, mikro elektronikte kullanılır. İkinci bileşen, şekil hafızalı metal alaşımı, eklemleri ve bacakları oluşturmak için polimer ile bağlanır. Üçüncü bileşen, robotun gövdesinin tüm dışına uygulanan ince bir cam kaplamadır.

“Cam bir dış iskelet sağlar. Rogers, robotun genel gövdesine sağlamlık kazandırıyor” diyor.

Robot operatörü, bir lazeri yengeç üzerindeki belirli bir noktaya doğrultarak robotu hareket ettiren bir termal mekanizmayı tetikler.

Rogers, ısının yengeci “açtığını” açıklayarak, “Belli uzuvlara parlatarak belirli bir yürüyüş yaratabiliriz” diyor. Robot soğuduğunda orijinal şekline geri döner. Bu katlanma ve açılma hareket yaratır – yengeç yürür.

Rogers, öğrencilerinin yengeci seçmelerine güveniyor – yana kaymasını beğendiler – ancak herhangi bir yaratığın muhtemelen daha küçük yapılabileceğini söylüyor.

Minik Robotları Tıpta Nasıl Kullanacağız?

Rogers, herhangi bir özel tıbbi kullanımı çok sert satmakta tereddüt etse de, cerrahi uygulamalar bu teknoloji için en umut verici görünüyor. Rogers, insan vücudunun derinliklerinde kullanım için, “muhtemelen bir balık gibi bir yüzücü istersiniz. Yüzücüler üzerinde çalışan başka gruplar da var.”

Renee ZhaoStanford Üniversitesi’nde makine mühendisliği yardımcı doçenti olan PhD, böyle bir bilim adamıdır. yeni birDoğa İletişimimakale, o ve meslektaşları, “dönebilen kablosuz amfibi origami millirobotları” hakkında rapor veriyor. (Bunu beş kez hızlı söyleyin.)

Parmak ucu boyutuna daha yakın olan mini robot, küçük bir silindire benziyor ve kıvrılıp bükülen origamiden ilham alan bir desene sahip. Uzak bir mıknatıs yardımıyla viskoz sıvı ve kaygan yüzeyler ve kütleler (insan organları gibi) üzerinden kayar, yuvarlanır, döner ve döner. Silindirin katlanması ve açılması bir pompalama mekanizması görevi görür ve sıvı bir ilacın hedeflenen dağıtımı için kullanılabilir. Zhao, örneğin, iç kanamayı durdurmaya yardımcı olmak için vücuda ilaç taşıyabilir.

“Kan damarları gibi daha dar ortamlardaki biyomedikal uygulamalar için sistemi daha da küçülterek sistemi iyileştiriyoruz” diyor.

Zhao ve yardımcı yazarları, makalelerinde, mini kameraların ve mini forsepslerin, endoskopi ve biyopsi prosedürlerini gerçekleştirmek için milirobotlara yerleştirilebileceğini ve teoride mevcut tekniklerden daha az risk taşıyabileceğini belirtiyorlar.

Ancak robotun tasarım aşamasında çok fazla deneme yanılma oldu, diyor Zhao.

“En zor kısım, optimize edilmiş bir yüzme performansına sahip olmaktır,” diyor çünkü robotun yoğunluğunun, içinde “yüzdüğü” sıvının yoğunluğuna çok yakın olması gerekiyor.

Sıradaki ne

Şu anda, Zhao’nun amfibi robotu, hayvan testlerinden önce gelen deneme aşamalarında hala. Bu engelleri aşarsa, insan klinik deneylerinde incelenecektir.

Bu, yüzme silindirlerinin – ya da robot yengeçlerin – kalp cerrahisi ekiplerine veya dikiş organlarına yardım etmesinin muhtemelen yıllar alacağı anlamına geliyor.

Rogers, “Bu, erken aşamadaki keşif çalışmasıdır” diyor. “Mikro robotik teknolojileri takip eden daha geniş bir araştırmacı topluluğunun parçası olarak, zaman içinde bu teknolojilerin nihayetinde cerrahi amaçlar için pratik klinik kullanımlara yol açacağını umarak fikirleri sunmaya çalışıyoruz. Daha çok bir başlangıç ​​noktası.”

Yorum yapın