میکروروبات‌هایی که با تغییر شکل از رگ‌ها عبور می‌کنند

ایسنـا : میکروروبات‌هایی که توسط محققان موسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان و موسسه فناوری فدرال زوریخ ابداع شده‌اند، می‌توانند به منظور دارورسانی با تغییر شکل و به هر صورتی که شده از رگ‌های بدن عبور کنند. به نظر می‌رسد احتمال اینکه در آینده نزدیک از روبات‌های کوچک خزنده و شناگر برای رساندن دارو به نقاط مختلف بدن یا شست‌وشوی رگ‌ها استفاده شود زیاد است. اما بدن انسان پر از محیط‌های کاملا متفاوت است. بنابراین هر روباتی که وارد بدن می‌شود باید بتواند از این محیط‌های مختلف عبور کند. در حال حاضر محققان موسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان(EPFL) و موسسه فناوری فدرال زوریخ(ETH) روبات‌های کوچکی ساخته‌اند که می‌توانند به‌طور خودکار در واکنش به محیط اطراف تغییر شکل دهند.

این میکروروبات‌ها از لایه‌هایی از هیدروژل زیست‌سازگار تشکیل شده‌اند که مانند اوریگامی تا شده‌اند. این استراتژی در بسیاری از روبات‌های کوچک که برای استفاده در بدن طراحی شده‌اند، به کار گرفته می‌شود. ذرات کوچک مغناطیسی در مواد تشکیل‌دهنده این روبات‌ها تزریق می‌شوند، بنابراین می‌توان آنها را از خارج از بدن با استفاده از یک میدان الکترومغناطیسی هدایت کرد. اما روبات‌های جدید، دارای حالت تغییر شکل خودکار در هنگام حرکت نیز هستند. آنها شکل خود را بر اساس محیط اطراف خود تغییر می‌دهند و خود را به کارآمدترین شکل ممکن تبدیل می‌کنند. تیم سازنده متوجه شد که بدنه لوله‌ای شکل و یک دم صاف برای پارو زدن و حرکت کردن بهترین طراحی ممکن برای حرکت این روبات از میان یک مایع با ویسکوزیته کم است، در حالی که طراحی مارپیچی برای عبور از مایعات چسبناک‌تر بهتر است.

بنابراین تیم سازنده کاری کرد تا این روبات‌ها در مواقع لازم و متناسب با محیط، به‌طور خودکار به هر کدام از این دو حالت که مناسب‌تر است، درآیند. «سلمان ساکار» پژوهشگر ارشد این تحقیق می‌گوید: روبات‌های ما ساختار خاصی دارند که به آنها اجازه می‌دهد مناسب با ویژگی‌های مایع شناور در آن حرکت کنند. به‌عنوان مثال اگر آنها با تغییر غلظت مواجه شوند، برای حفظ سرعت و مانورپذیری خود تغییر شکل می‌دهند. محققان این روبات‌ها را با لوله‌های شیشه‌ای باریک که حالت عروق خونی را شبیه‌سازی کنند با مایعات با ویسکوزیته‌های متفاوت و نرخ‌های متفاوت جریان آزمایش کردند. این کار به تیم کمک کرد تا مشخص شود کدام‌یک از شکل‌ها در کدام محیط بهتر عمل می‌کند. این تیم چند سال است که در حال توسعه این میکروروبات‌ها است و به نظر می‌رسد این پیشرفته‌ترین نمونه تا به امروز است. این کار در آینده می‌تواند به توسعه روبات‌هایی منجر شود که دارو را مستقیما به قسمت‌هایی از بدن که به آنها نیاز دارند منتقل کند. این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.