Naukowcy i lekarze na całym świecie pracują nad tym, by maleńkie roboty mogły zostać podane pacjentowi lub wprowadzone bezboleśnie do jego organizmu. Wszystko po to, by wykonywać proste zabiegi oraz badania diagnostyczne – to jednak zaledwie początek. Wraz z rozwojem nanotechnologii tego typu urządzanie będą nawet operować. Na pierwszy ogień pójdą oczywiście prostsze zabiegi związane z leczeniem żołądka czy usuwaniem z niego niepożądanych przedmiotów, połkniętych np. przez dziecko.
Jednym z pierwszych tego typu urządzeń był Origami Robot
Tak swój wynalazek nazwali naukowcy amerykańskiego MIT, Uniwersytetu w Sheffield oraz Tokio Institute of Technology. Robot został umieszczony w kapsułce przypominającej tabletkę, a następnie wprowadzony do organizmu człowieka. Dzięki swym rozmiarom i właściwościom może on pomóc w usunięciu z żołądka na przykład połkniętej baterii, le też w gojeniu rany organu. Rocznie trzy i pół tysiąca osób w USA połyka baterie guzikowe. U niektórych powodują one znacznie uszkodzenia przełyku lub żołądka, wytwarzając wodorotlenek.
Do zastosowań wewnątrz ciała potrzebujemy małego, sterowalnego, nieskrępowanego systemu robotów. Naprawdę trudno jest kontrolować i umieścić robota wewnątrz ciała, jeśli jest on przymocowany do »uwięzi«.
– Daniela L. Rus, dyrektorka MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory
Ze względu na specyfikę środowiska, w jakim mają się poruszać, origami roboty wykorzystują tzw. ruchu "stick-slip". Ich przystawki przyklejają się do powierzchni poprzez tarcie, gdy wykonują ruch, ale ześlizgują się ponownie, gdy korpus zgina się, aby zmienić rozkład masy. Najpierw jednak urządzenie musi trafić do organizmu – w tym celu umieszczono je w kapsułce. Ta rozpuszcza się, gdy trafi do docelowego środowiska. Następnie należało zaimplementować technologię, która pozwoli mu rozłożyć się w takich warunkach. W środku jednej z przednich części urządzenia znajduje się stały magnes. Reaguje on na zmieniające się na zewnątrz ciała pola magnetyczne, sterujące ruchem robota.
To dopiero początek drogi
Roboty origami przetarły drogę. Obecnie tego typu urządzenia zaczyna się już stosować np. do naświetlania nowotworów – one również sterowane są za pomocą pola magnetycznego. Testuje się je także w kontekście zastąpienia antybiotykoterapii czy leczenia próchnicy. Idąc dalej, naukowcy chcą stosować je choćby przy wykonywaniu biopsji oraz innych badań endoskopowych, np. jelita cienkiego. Wprowadzenie tam kamery umożliwiłoby obserwowanie ewentualnych zmian chorobowych.
Roboty Chińskiej Akademii Nauk rozprawią się nawet z nowotworem
Badacze z całego świata od lat spekulują, że budowa skutecznych nanorobotów może znacznie zwiększyć efektywność leczenia raka, a także przyczynić się do wyeliminowania chorób genetycznych. Na razie naukowcy z Państwa Środka, współpracując z Uniwersytetem Stanowym Arizony, stworzyli nanoroboty, które ograniczają dopływ krwi do guzów, neutralizując je. Urządzenia powodują śmierć tkanki nowotworowej, doprowadzając do krzepnięcia krwi wewnątrz naczyń krwionośnych, które odżywiają guza. Testy przeprowadzono dotąd na świniach i myszach, a po dwudziestu czterech godzinach usuwano roboty z organizmów.
Kombinacje nanorobotów z różnymi czynnikami leczniczymi mogą pomóc w osiągnięciu ostatecznego celu badań nad rakiem: wyeliminowaniu guzów stałych i unaczynionych przerzutów.
– Hao Yan z Uniwersytetu Stanowego Arizony, koordynujący współpracę z Chińską Akademią Nauk
