Un innovativo passo avanti nella medicina robotica arriva da Hong Kong, dove un team di ricercatori della University of Science and Technology (HKUST) ha creato un microrobot biomedico capace di combinare alta precisione, capacità di imaging avanzato e una notevole versatilità operativa. Tutte caratteristiche che ne fanno una soluzione altamente promettente per interventi chirurgici in spazi del corpo umano ancora oggi difficili da raggiungere.
Il microrobot biomedico più piccolo (e avanzato) al mondo
Stando ai ricercatori del HKUST, si tratterebbe a tutti gli effetti del robot biomedico più piccolo al mondo, avendo un diametro di soli 0,95 mm. Nonostante le sue dimensioni microscopiche, il microrobot offre un’elevata qualità di imaging, nonché una notevole precisione nel movimento. Tutto ciò è stato reso possibile grazie alla sua sofisticata architettura, progettata dal professor Shen Yajing e dal suo team di ingegneri elettronici e informatici presso il Dipartimento di Ingegneria Elettronica e Informatica di HKUST.
Oltre a un array di fibre ottiche per l’imaging (uno strumento specifico per l’esecuzione dei trattamenti), il robot è dotato di una pelle funzionalizzata che, grazie a uno spray magnetico, non solo permette al robot di ridurre l’attrito durante il movimento, ma contribuisce anche a mantenerlo piccolo e agile, una caratteristica essenziale per interventi chirurgici precisi e minimamente invasivi. In più, la struttura del microrobot è basata su uno scheletro cavo creato attraverso la stampa 3D microscopica, una tecnica che ha permesso di ridurre le dimensioni del dispositivo mantenendone al tempo stesso la solidità.
Il risultato è un robot in grado di navigare con una precisione di 30 micrometri e di catturare immagini con un campo visivo 25 volte più ampio rispetto agli strumenti convenzionali. Inoltre, grazie a un algoritmo avanzato, riesce a rilevare ostacoli a una distanza dieci volte superiore rispetto ai modelli precedenti, arrivando fino a 9,4 millimetri.
Applicazioni cliniche e risultati dei test
Tutti questi strumenti e innovazioni tecnologiche rendono il microrobot del HKUST ideale per operare con precisione in aree corporee strette e difficili da esplorare, come i bronchi terminali o le tube di Falloppio.
Inoltre, il robot è in grado di eseguire una vasta gamma di operazioni, tra cui il campionamento di tessuti, la somministrazione mirata di farmaci e l’ablazione laser, offrendo risultati che sono dieci volte più precisi rispetto alle tecnologie precedenti. Lo dimostrano pure i test condotti dal team, che hanno sperimentato il microrobot su modelli bronchiali e polmoni di maiale. Secondo quanto riportato dalla ricerca pubblicata su Nature Communications, il robot ha navigato facilmente in spazi ristretti, catturando immagini di alta qualità e realizzando trattamenti in zone difficili da trattare con i dispositivi tradizionali.
Secondo il professor Shen Yajing, questo microrobot rappresenta una soluzione significativa per raggiungere obiettivi diagnostici e terapeutici in aree difficili del corpo umano. Attualmente, molte malattie vengono trattate attraverso interventi chirurgici invasivi, che però comportano rischi come lunghe convalescenze e complicazioni post-operatorie. La possibilità di utilizzare robot così piccoli e precisi potrebbe ridurre drasticamente i rischi associati a questi interventi, consentendo ai medici di operare in modo più sicuro ed efficace, anche in spazi corporei molto stretti.
L’Università fa sapere che al momento il team sta lavorando per ottimizzare ulteriormente il design del microrobot, concentrandosi sulla sicurezza e sull’affidabilità nelle operazioni chirurgiche. Attualmente, sono in corso test per l’implementazione in vivo del dispositivo, con l’obiettivo di provarne le prestazioni in scenari clinici reali.
