ربات‌های مایکروئی نرم مغناطیسی: پیشرفت چشمگیر در حمل چند دارو با دوزدهی برنامه‌ریزی شده

این ربات‌های حمل دارو تنها به‌اندازه یک دانه برنج هستند.

تحقیقات پیشرو دانشگاه نانیانگ تکنولوژیک سنگاپور به توسعه ربات‌های مینیاتوری نرم منجر شده که از طریق میدان‌های مغناطیسی هدایت می‌شوند و قادرند داروها را به دقیق‌ترین نقاط بدن منتقل کنند. این پیشرفت می‌تواند مبنای درمان‌های آینده باشد.

به گزارش ScienceDaily، این نخستین مورد است که ربات‌های ریز تا چهار loại دارو را هم‌زمان حمل کرده و در مکان‌ها و دزهای از پیش تعیین‌شده رها می‌کنند؛ در حالی که نمونه‌های پیشین حداکثر سه دارو را بدون قابلیت برنامه‌ریزی منتقل می‌کردند.

انگیزه پژوهشگران از فیلم کلاسیک «سفر شگفت‌انگیز» (۱۹۶۶) گرفته شده است، که در آن یک زیردریایی سلولی برای ترمیم بافت مغزی وارد بدن می‌شود. اکنون این رویای علمی-تخیلی در حال تبدیل به واقعیت است و روش‌های سنتی چون قرص و تزریق که توزیع سیستمیک دارند، در برابر دقت این ربات‌ها جای خود را به راه‌حل‌های هدفمند می‌دهند.

مکانیزم عمل و ویژگی‌های منحصر به فرد

سازماندهی این ربات‌ها بر پایه کامپوزیتهای مغناطیسی-پلیمری بی‌سمیت (شامل میکروپلاستیک‌ها و پلیمرهای مغناطیسی) انجام شده است. برخلاف ربات‌های مینیاتوری موجود که کنترل جهت‌یابی دقیق ندارند، این ساختارها چابکی استثنایی دارند؛ آن‌ها می‌توانند برای عبور از موانع، غلتیدن، خزیدن یا تغییر جهت ناگهانی انجام دهند تا در محیط‌های بی‌سازمان بدن مسیرهای پیچیده را طی کنند.

آزمایش‌ها در شرایط شبیه‌سازی شده مایعات بدنی صورت گرفت. در آزمون اول، ربات روی سطحی با چهار مخزن جداگانه قرار گرفت و با سرعت ۰.۳۰ تا ۱۶.۵ میلی‌متر بر ثانیه به هر کدام رسید و داروی مخصوص را رها کرد، که توانایی چنددارویی و برنامه‌ریزی را اثبات کرد.

در آزمون دوم، محیط با ویسکوزیته بالاتر استفاده شد؛ ربات در هشت ساعت مسیر را طی کرد و داروها را با حداقل نشت به مقصد رساند. پایداری دوزدهی در طول زمان، این ربات‌ها را برای درمان‌های نیازمند چندین دارو در بازه‌های طولانی و نقاط گوناگون ایده‌آل می‌سازد.

دانشمندان معتقدند این فناوری در درمان سرطان، که کنترل همزمان چندین دارو حیاتی است، نقش کلیدی ایفا خواهد کرد. نتایج در نشریه معتبر Advanced Materials منتشر شده است.