Robô-cobra

Robô-minhoca em miniatura podem realizar cirurgias cerebrais em breve

Clara Guimarães, editado por Liliane Nakagawa 29/08/2019 11h20
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Pesquisadores desenvolveram modelo virtual que mostra mini robô locomovendo-se com sucesso pelos capilares estreitos do cérebro

Pesquisadores liderados pelo engenheiro mecânico Yoonho Kim, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos, apresentaram uma prova conceito para um robô miniaturizado, macio e altamente flexível capaz de navegar pelos capilares estreitos do cérebro humano.


O amplo design da máquina não é, por si só, incomum. Ela se enquadra em uma classe conhecida no jargão como robôs de continuum suave - e, mais coloquialmente, como robôs-cobra. Variantes já estão sendo testadas para uso em cirurgia cardíaca, porém ainda são grandes demais para navegar pela delicada vasculatura do cérebro.

Os pesquisadores construíram um modelo virtual em escala para representar a vasculatura do cérebro, cheia de cantos apertados, rotas tortuosas e obstáculos na forma de aneurismas simulados. Um análogo digital de robô-cobra de Kim conseguiu passar com facilidade e também foi capaz de demonstrar um pequeno laser embutido, usado para realizar cirurgias. Esse conceito criado pela equipe do engenheiro mostra um grande avanço para a tecnologia na medicina. Os robôs atuais ainda sofrem com certas restrições, como tamanho e atrito.

Até agora, no entanto, considerações físicas e mecânicas impuseram restrições à miniaturização. Os sistemas de propulsão, direção e potência - incluindo ímãs rígidos e redes hidráulicas - restringiram os robôs a escalas de centímetros ou, às vezes, de milímetros. Porém, ainda assim eram grandes demais para navegar na vasculatura do cérebro. Um segundo problema com projetos de continuum suave foi o atrito. Muito parecido com um verme que se move pelo solo, os robôs raspam o ambiente, gerando calor e podendo causar danos aos tecidos.

A versão projetada por Kim e colegas, no entanto, ajuda bastante na solução da maioria dos problemas. O corpo é feito de uma matriz polimérica macia - que pode ser impressa em 3D ou moldada por injeção -, na qual é implantada uma rede de micropartículas magnéticas. Os mini-ímãs, ativados em conjunto ou individualmente por um cirurgião-roboticista, podem ser usados para determinar a direção da locomoção.

Uma pele de hidrogel, com apenas alguns nanômetros de profundidade e feita de polímeros reticulados, reveste a parte externa do robô. Os pesquisadores dizem que, em testes, o revestimento reduziu o atrito em comparação com os dispositivos já existentes. Além disso, a ausência de componentes rígidos, fios ou sacos cheios de fluido permite que a cobra-robótica seja produzida em escalas submilimétricas.

A pesquisa até o momento foi realizada em modelos de computador ou amostras de tecidos. Os pesquisadores admitem que são necessários mais testes - particularmente nas áreas de biocompatibilidade e vida útil mecânica - antes que os testes em humanos possam começar.

Via: Cosmos Magazine

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