Маленький робот, способный изменить подходы в медицине
Ученые из Швейцарии создали уникального миниатюрного робота, размер которого составляет всего несколько микрон, похожий по габаритам на зерно риса. Этот наноробот управляется с помощью магнитных полей и способен перемещаться внутри кровеносных сосудов, доставляя лекарства прямо к проблемной области с беспрецедентной точностью.
Профессор робототехники из Технического университета Цюриха, Брэдли Дж. Нельсон, отметил, что команда только начинает раскрывать потенциал этой технологии. Он уверен, что со временем хирурги найдут множество новых способов использовать такие роботы, особенно благодаря их высокой точности и минимальной инвазивности.
Как работает миниробот внутри организма
Робот помещается в специальную капсулу, которую врачи управляют с помощью магнитных полей. Для этого используется система из шести электромагнитных катушек, каждая из которых создает магнитную силу, позволяющую перемещать капсулу в любые направления. Управлять роботом очень удобно — хирург использует ручной контроллер, который ощущается как привычный геймпад или джойстик.
Благодаря сочетанию магнитных полей, капсула может перемещаться по кровеносным сосудам или спинномозговой жидкости с исключительной точностью. Магниты достаточно сильны, чтобы преодолевать поток крови и добраться до труднодоступных участков, что значительно расширяет возможности современных хирургических методов.
Конструкция и материалы
Капсула изготовлена из безопасных для организма материалов, которые уже используются в других медицинских устройствах, например, тантала, что обеспечивает хорошую видимость на рентгеновских снимках. Внутри капсулы содержатся наночастицы оксида железа, разработанные в ETH Zurich. Эти частицы реагируют на магнитные поля, помогая роботу точно ориентироваться и двигаться.
Вся конструкция связана гелем, который скрепляет наночастицы, металлические компоненты и лекарство, обеспечивая устойчивость и безопасность устройства. Когда капсула достигает цели, врачи могут растворить ее по команду, а отслеживание осуществляется в режиме реального времени с помощью рентгеновской визуализации.
Перспективы использования минироботов в медицине
Более безопасные и менее инвазивные операции
Одна из главных задач — уменьшение травматичности при хирургических вмешательствах. Микроскопические роботы могут заменить сложные и рискованные операции, доставляя лекарства прямо к пораженной области. Это особенно важно при лечении таких заболеваний, как аневризмы, злокачественные опухоли мозга и сосудистые аномалии.
Испытания на животных моделях и макетах кровеносных сосудов показывают высокую эффективность системы. В ближайшие 3–5 лет команда надеется начать клинические испытания на людях, что откроет новую эру в лечении тяжелых заболеваний.
Преимущества для пациентов и развитие новых методов терапии
Если эта технология успешно внедрится, лечение станет более точным и менее травматичным. Это снизит риск побочных эффектов, ускорит восстановление и даст возможность разрабатывать новые лекарства, ранее считавшиеся слишком опасными для системного применения.
Такие роботы могут особенно помочь пациентам с чувствительными состояниями, которым противопоказаны традиционные хирургические вмешательства или системные препараты. Это откроет новые горизонты в терапии сложных сосудистых и онкологических заболеваний.
Роботы, которые учатся и повторяют действия специалистов
Современные разработки позволяют роботам выполнять сложные медицинские процедуры, наблюдая за видео и повторяя движения хирургов. Это делает роботов все более похожими на человека по точности и аккуратности работы.
Вам интересно, насколько защищены ваши цифровые данные? Пройдите короткий тест и получите персональный анализ ваших привычек в области информационной безопасности. Подробнее — на сайте CyberGuy.com.
Будущее медицине с минироботами
Образование микроскопического робота, движущегося внутри кровеносных сосудов, кажется дерзким, однако за последние годы прогресс в этой области идет очень быстро. Уже сегодня ученым удается управлять капсулой с высокой точностью, отслеживать ее работу и запускать растворение по необходимости. Первые результаты дают надежду на то, что вскоре доставка лекарств станет намного более точной и безопасной.
Если бы врачи могли отправлять таких роботов прямо к источнику проблемы, какую область лечения вы бы хотели сделать приоритетной? Поделитесь своим мнением в комментариях.
Артем Мельник
Артем — эксперт по ИТ и новым технологиям, освещает стартапы, кибербезопасность и разработки украинских программистов. Ранее работал в сфере разработки ПО.