Minuscoli robot con corpi malleabili e flessibili e piedi appuntiti potrebbero un giorno strisciare lungo le pareti interne umide e scivolose dei polmoni e dell'intestino per trasportare farmaci e sensori medici in punti difficili da raggiungere.
I nuovi “millirobot” (lunghi pochi millimetri) hanno delle ‘zampette’ che aderiscono alle superfici dei tessuti senza perdere la presa. Possono anche resistere agli scossoni e restare in posizione su una superficie mentre ci passano sopra dei liquidi. Si tratta di scenari tipici nelle parti del corpo interessate da respirazione e digestione, come intestino e polmoni.
Questo tipo di dispositivo, wireless e capace di arrampicarsi (anche a testa in giù) all'interno del corpo umano, rappresenta "una pietra miliare significativa nei soft robot", dice Metin Sitti del Max Planck Institute in Germania.
Un potere in più
Il primo millirobot sviluppato da era già portentoso: poteva camminare, rotolare, nuotare, saltare e strisciare su tessuti biologici. Tuttavia, non era in grado di aggrapparsi sulle complesse superfici degli organi umani come l’intestino, e scalarle. Questo è un avanzamento notevole.
Il coautore della ricerca, Xiaoguang Dong della Vanderbilt University negli USA, afferma che la chiave è stata fornire il minuscolo robot di due cuscinetti a spillo, simile alle piccole ‘spine’ delle piante che si attaccano ai vestiti. Quando ricoperte da un sottile strato di chitosano (una sostanza che si trova nei gusci dei gamberetti) queste piccole spine permettono alle zampette del robot di attaccarsi allo strato di muco dei polmoni, o nell’intestino.
Un piccolo esercito per intestino e polmoni
Nei test su tessuti suini i ricercatori hanno scoperto che il robot continua ad arrampicarsi e ad aggrapparsi a tessuti biologici "altamente scivolosi" e spesso rugosi, anche quando il tessuto viene scosso o lavato con acqua.
I ricercatori hanno utilizzato una macchina vicina che manipola i campi magnetici per guidare i movimenti del robot all'interno degli organi. Poiché il corpo del robot è costruito con un metallo magnetico elasticizzato, si piega e ruota in risposta ai comandi della macchina.
Possibili applicazioni
Il millirobot ultrasottile (è lungo appena 3,7 mm e largo 1,5 mm) può trasportare un carico fino a 20 volte il proprio peso, afferma il coautore Yingdan Wu , anche lui del Max Planck Institute. Ciò significa che potrebbe trasportare nell’intestino e nei polmoni farmaci, sensori elettronici wireless, particelle di farmaco o anche microaghi e materiali per biopsie.
Poiché i microspikes si attaccano solo allo strato di muco, non causano danni al tessuto stesso di polmoni e intestino, afferma Wu. Non resta che attendere le prossime fasi della ricerca, ma la silenziosa marcia che porta i micro robot sempre più vicini al nostro corpo continua.
Riferimento della ricerca: Science Advances , DOI: 10.1126/sciadv.abn3431
