Su un pezzo di fegato di pollo, in un laboratorio di Singapore, una cosa c’è una cosa minuscola: si muove, rallenta, attiva una lametta e incide il tessuto. Poi cambia idea: afferra un campione, se lo infila all’interno e torna a camminare. Nessun filo, nessun motore a bordo: solo campi magnetici, generati da bobine intorno alla scena. Il robot chirurgico della NTU fa questo, e anche altre cose.
Il numero da tenere a mente è 4,4 millimetri. Dentro questa lunghezza, il team della Nanyang Technological University di Singapore ha infilato cinque funzioni operatorie: locomozione su superfici molli e irregolari, taglio dei tessuti biologici, rilascio di farmaci, presa e immagazzinamento di campioni, generazione di calore a distanza. Una alla volta, certo. Ma per passare da una all’altra il robot chirurgico impiega meno di un secondo. Il lavoro, guidato dal professore associato Lum Guo Zhan, è uscito su Advanced Materials.
Come fa un robot chirurgico così piccolo a cambiare mestiere
Il corpo è fatto di materiali siliconici morbidi (PDMS ed Ecoflex, gli stessi che si usano nella robotica soft) in cui sono letteralmente “annegate” microparticelle magnetiche da cinque micrometri l’una. Al centro c’è un modulo che si può magnetizzare, smagnetizzare e rimagnetizzare in direzioni diverse: ogni orientamento accende una funzione diversa. È questa la trovata che permette allo stesso oggetto di fare cose distinte senza cambiare hardware.
C’è un problema classico che la miniaturizzazione si porta dietro, e qui vale la pena fermarsi. Quando un robot magnetico diventa molto piccolo, il campo magnetico tende a muoverlo tutto insieme, come fosse una singola calamita: difficile far reagire solo una parte e tenere ferme le altre. Il gruppo di Singapore ha ingegnerizzato regioni diverse del corpo in modo che una sola risponda a un dato campo, mentre il resto resta immobile. Tradotto: il robot può attivare la lametta senza che tutto il corpo si pieghi.
In più c’è un sesto grado di libertà. La maggior parte dei microrobot magnetici si muove su tre assi e ruota in due direzioni: cinque movimenti. Questo aggiunge il rotolamento attorno al proprio asse lungo, utile per orientarsi in spazi stretti e irregolari come quelli, un domani, dentro un corpo. E a differenza dei robot “slime”, quelli gelatinosi, ha un corpo solido (anche se flessibile): più facile da tirare fuori a fine lavoro. Dettaglio non da poco, se l’idea è lasciarlo andare in giro per l’organismo. Perché l’idea è quella, giusto?
Cosa hanno provato in laboratorio
I test sono passati per il fegato di pollo e per materiali a base di gelatina che imitano i tessuti molli. Il robot ha tagliato, ha disperso particelle che simulavano un farmaco, ha afferrato e conservato un campione, e ha prodotto calore localizzato sotto un campo magnetico alternato ad alta frequenza: lo stesso principio dell’ipertermia magnetica che si studia contro alcuni tumori. La presa serve anche per chiudere il pezzo di tessuto asportato dentro il corpo del robot e portarlo via, un movimento che gli autori hanno simulato proprio con il fegato.
Sulla biocompatibilità: hanno esposto i materiali a cellule cutanee umane, e oltre il 99 per cento è rimasto vitale. Sotto le condizioni dell’esperimento, dicono, i materiali risultano sostanzialmente non tossici. La logica del “portare la cura dove serve, senza farla girare per tutto il corpo” è la stessa che muove la nanomedicina di precisione, da i nanosistemi che inseguono il batterio della tubercolosi fino agli origami di DNA che afferrano i virus.
Scheda Studio
Pubblicazione: C. S. X. Ng, Y. X. Yeoh, N. Y. W. Foo, K. Radhakrishnan, G. Z. Lum, “Miniature Soft Robot With Magnetically Reprogrammable Surgical Functions”, pubblicato su Advanced Materials (2026). DOI: 10.1002/adma.202523056.
Promettente, ma ancora lontano
Lum lo dice senza giri: l’obiettivo di lungo periodo è che i medici usino questi robot dentro il corpo, li guidino fino al punto giusto e li facciano operare. Di lungo periodo, appunto. Per ora siamo al fegato di pollo e alla gelatina, e il gruppo sta lavorando con i chirurghi per capire come questi sistemi potrebbero un giorno incastrarsi nei flussi clinici reali: come guidarli, monitorarli, controllarli fuori dal laboratorio.
Vale la pena di ricordare che lo stesso laboratorio aveva presentato, a fine 2024, un robot magnetico per il rilascio di farmaci. La traiettoria è chiara, la cadenza pure. Un altro robot chirurgico di Singapore esiste, più sviluppato, e cuce un chicco di mais: solo che quello è un macchinario da sala operatoria, non un seme che cammina.
Quando lo vedremo davvero
Orizzonte stimato: 10-15 anni, e con un onesto punto interrogativo sopra.
Tra un robot che funziona su un fegato di pollo e uno che opera dentro una persona ci sono di mezzo l’imaging per vederlo mentre lavora, i modelli animali, le sperimentazioni cliniche, e una regolamentazione che per i dispositivi semi-impiantabili è tutt’altro che leggera. La parte meccanica è la più avanti; il problema è guidarlo a colpo sicuro in un corpo che si muove, respira e sanguina.
Ne beneficeranno per primi, semmai, i casi che oggi non hanno alternative: organi difficili da raggiungere, dove l’incisione grande è il vero rischio. Il resto verrà dopo, come sempre.
Resta l’immagine: un seme di silicone su un pezzo di fegato, che taglia, prende, conserva e se ne va. Un film lo aveva immaginato nel 1966 con un sottomarino e un equipaggio rimpicciolito. Sessant’anni dopo, l’equipaggio non serve più.
Però serve ancora qualcuno, fuori dalla stanza, che decida dove mandarlo.
