Ingenieros del MIT construyen un robot blando inspirado en la serpiente para explorar el intestino delgado
Escamas con patrón kirigami y actuadores neumáticos multicámara ayudan al dispositivo a desplazarse por tejidos resbaladizos para biopsiar pólipos y administrar fármacos.
Por Giovanni Sapere
2 min de lecturaHuman-Edited, AI-Assisted
Traducido automáticamente del original en inglés Leer el original
Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han construido un enteroscopio robótico flexible diseñado para recorrer las estrechas curvas del intestino delgado humano. El nuevo sistema combina la robótica blanda con una locomoción similar a la de las serpientes para inspeccionar tejidos, aplicar medicación y extirpar pequeños pólipos en lo profundo del tracto digestivo.
Recorrer 20 pies de estrecho tracto digestivo
El intestino delgado humano mide más de 20 pies (6,1 metros) de longitud y alrededor de 1 pulgada (2,5 centímetros) de diámetro, lo que lo convierte en una de las regiones del cuerpo más difíciles de inspeccionar clínicamente. Los exámenes clínicos habituales se basan en la enteroscopia de doble balón, un procedimiento lento en el que el personal médico infla y desinfla repetidamente dos balones para arrastrar un instrumento a través del tubo digestivo, según informa MedicalXpress.
Para automatizar y acelerar esta tarea, el autor principal, Giovanni Traverso, profesor de ingeniería mecánica en el MIT y gastroenterólogo en el Brigham and Women's Hospital, desarrolló con sus colegas un concepto de propulsión alternativo. Traverso y los coautores principales Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran y Sahab Babaee detallaron el prototipo del dispositivo médico en la revista Science Robotics.
«Al usar fundas de kirigami para mejorar la fricción superficial, el robot puede generar una tracción de agarre localizada del tejido para desplazarse sin depender de un estiramiento excesivo del delicado tejido del intestino delgado».
— Ahmad Mujtaba Jebran, estudiante de posgrado del MIT
Escamas de kirigami y dirección neumática
El dispositivo, con forma de tubo, imita la forma en que se mueve una serpiente al contraer los músculos a lo largo de lados alternos de su cuerpo. Los investigadores construyeron actuadores neumáticos multifuncionales con cuatro cámaras que se inflan en combinaciones específicas, lo que permite que el cuerpo de la máquina se doble o se extienda en cualquier dirección según sea necesario, según MedicalXpress.
Para no resbalar sobre la mucosa intestinal húmeda, el equipo recurrió al kirigami, la artesanía japonesa de cortar y plegar láminas planas. Las secciones delantera y trasera cuentan con balones de anclaje inflables rodeados de fundas de kirigami. Cuando los balones se expanden, diminutas agujas en 3D sobresalen para agarrarse a las paredes intestinales sin desgarrar el delicado revestimiento, proporcionando tracción mientras el cuerpo interno avanza.
Biopsias y administración de fármacos demostradas en ensayos
El robot blando, unido por un cable, puede entrar en el tracto digestivo por la boca o por el recto, guiado por un operador mediante un joystick inalámbrico externo. A lo largo del tubo flexible hay integradas herramientas en miniatura: una cámara óptica para visualización en tiempo real, una pinza mecánica de tejido para tomar biopsias o extirpar pólipos y un pulverizador especializado para la administración localizada de fármacos.
Durante las pruebas en animales, esta invención robótica recorrió con éxito 6,5 pies (unos 2 metros) a través del intestino delgado, según señala MedicalXpress. El equipo de ingeniería está perfeccionando ahora el software de navegación robótica para lograr mayores niveles de automatización durante las evaluaciones endoscópicas.
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