2018. 09. 27. - 09:25
Apró robot szállíthat gyógyszert az emberi testben
Komoly szerepet játszhat az orvosi technológia fejlődésében egy pici robot, amely képes alkalmazkodni kedvezőtlen környezethez és nagyobb súlyt is vinni – így gyógyszerrel is elláthatja a szervezetet.
Aprócska robotot fejlesztettek ki a Hong Kongi City Egyetem (CityU) kutatói. A kisméretű, lágy robot hernyószerű lábakkal rendelkezik, képes arra, hogy nagyobb súlyokat szállítson és nem ideális környezethez is alkalmazkodjon. Így a mini szállítmányok terén is igen hasznos – például el tudja látni az emberi szervezetet gyógyszerrel.
Világszerte folynak kutatások a lágy milli-robotkészítés terén – a CityU új dizájnja azonban hernyószerű lábaival jelentősen csökkenti a súrlódást, így a robot hatékonyan mozoghat az emberi testen belül is, a testnedveket is beleértve, így a vért vagy a nyálkát.
A kutatás eredményét a tudományos Nature Communications szaklapban közölték. Kiemelték, hogy bio-inspirált, soklábú, lágy millirobotról van szó, amely száraz és nedves körülmények között is funkcionál.
A soklábú, rugalmas minirobot gyógyszert tud szállítani a szervezetben
Ami különösen egyedülálló benne, azok az 1 milliméternél is kisebb lábak, amelyek ránézésre apró, vékony hajnak tűnnek. Az egyedi dizájn azonban nem random választás volt – a kutatócsoport számos élőlény lábstruktúráját tanulmányozta, köztük a 2-,4-,8- vagy többlábúét, különös tekintettel a lábak közötti távolságra és a lábhossz arányokra. A minirobot inspirációja innen jött.
Az állatok tanulmányozása során rájöttek, hogy legjobb, ha 1:1-hez arányt alkalmaznak – mondta el dr. Shen Yajing, az egyetem biomérnöki tanszékének professzor asszisztense, aki vezette a kutatást.
A mini robot testének vastagsága kb. 0,15 mm, a kúpszerű lábak pedig 0,65 milliméteresek. A lábak közötti távolságot 0,6 milliméteresre vették. Mi több, a kreálmány hegyes lábainak érintkezési felületét jelentősen csökkentették, így a súrlódás is mérséklődött. A laboratóriumi tesztek azt mutatták, hogy a soklábú robot 40-szer kisebb súrlódást idéz elő, mint egy olyan, amely nem rendelkezik lábakkal, nedves és száraz környezetben egyaránt.
Az anyaga is sokat számít azonban. A robotot szilikonanyagból készítették, egész pontosan polidimetil-sziloxánból (PDMS), melybe mágneses részecskéket ágyaztak be, ezzel téve lehetővé a távvezérlést az elektromágneses erő alkalmazásával.
„Az anyagok és a soklábúság is nagymértékben javítja a robot ún. hidrofób tulajdonságát. Mellette a gumiszerű darab lágy és könnyen vágható, különféle formák és méretek készíthetők a legkülönbözőbb felhasználásra” – mondta el Wang Zuankai professzor a gépészmérnöki tanszékről, aki az ötletet elfogadta és kezdeményezte az együttműködést a kutatók között.
A millirobot sokoldalúan képes mozogni és meg tudja támasztani magát, ezért tökéletesen navigál a testben. A szervezetben történő mozgás mindig is kihívás volt a különféle tapadási felületek és a változó textúra miatt, ám a többlábú robot különböző környezetben is lenyűgöző teljesítményt mutat. Így széles körben alkalmazható a hatóanyag-leadásra a szervezetben – emelte ki Wang professzor.
László Adrienn
