רובוטים תוך-גופיים מחוללים מהפכה בתחום הרפואה הרובוטית

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים מאוניברסיטת צפון קרוליינה השתמשו בשרירים מלאכותיים ובעור אלקטרוני כדי ליצור רובוטים רכים מתקדמים שהינם יעילים ובטוחים עבור גוף האדם. רובוטים רכים אלה יכולים לבצע מגוון תנועות מבוקרות הכולל כיפוף, הרחבה ופיתול בתוך סביבות ביולוגיות, כפי שהסביר המחבר הראשון של המאמר, לין ג'אנג.

שימוש ברובוטי bio רכים בתור שתלים תוך-גופיים מבטיח התקדמות גדולה בטכנולוגיה רפואית, במיוחד עבור ניתוחים, אבחונים, אספקת תרופות, תותבות, איברים מלאכותיים וכלי שיקום. שתלים רובוטיים אלה נועדו לשנות צורה ותפקוד כמו רקמות ביולוגיות, להתאים את עצמם לרכות של רקמות, לספק טיפולים תרפיוטיים ולהציע ניטור בזמן אמת.

על פי Interesting Engineering, עיצובי החוקרים קיבלו השראה מהטבע. לרובוטים הרכים יש שתי שכבות מפתח – עור אלקטרוני (e-skin) העשוי מננו-חומרים פונקציונליים, ושריר מלאכותי באמצעות הידרוגל PNIPAM, שיכול לזהות מגע, לחץ, טמפרטורה וכימיקלים תוך התכווצות ורגיעה בעת הצורך. הרובוטים יכולים להתכופף, להתרחב, להסתובב, לזוז, לחוש, ולתקשר באופן אלחוטי, מה המאפשר להם לבצע פעולות פולשניות באופן מינימלי בתוך הגוף.

החוקרים טוענים כי היכולת של הרובוטים להתחבר בעדינות לרקמות מפחיתה את הסכנה שיגרמו ללחץ או נזק בתוך הגוף. הם יכולים גם לשנות את הארכיטקטורה שלהם כדי לבצע פונקציות שונות ביעילות, בדומה לצורות אורגניות כמו זרעים וכוכבי ים.

הפיתוחים של צוות החוקרים כוללים "שרוול" כלי דם למדידת זרימה, רובוט בלתי-מתעכל לניטור הקיבה, ורובוט אוחז-לב לחישה וגירוי אפיקרדיאליים. כל המכשירים הללו יכולים לעקוב באופן רציף אחר מצבים פנימיים, להיבלע על מנת לפקח ולטפל במצבים בקיבה, לשנות את צורתם כך שיתאימו לאיברים לחישה וטיפול טובים יותר, ולספק טיפולים כמו גירוי חשמלי המבוסס על נתונים בזמן אמת.

ג'אנג שיתף בהצהרה לעיתונות כי בדיקות על עכברים הוכיחו את היכולת של הרובוט לבצע את הפונקציונליות שלו ביעילות, "הוא מציג פוטנציאל כשתל לבבי מהדור הבא", והוסיף כי התוצאות החיוביות פותחות את היקף המכשור הרפואי ומדגישות את הפוטנציאל העתידי בסינרגיה בין רובוטים רכים מושתלים ורקמות ביולוגיות.