Роботи личинки ще ни лекуват отвътре в телата ни

Конвенционалните фармацевтични продукти не винаги са най-добрата опция за лекуване на заболяване. Лекарствата често се оказват неефикасни или пък имат твърде много странични ефекти. Медицината винаги се стреми да подобри своите методи и да премине към по-ефективни начини за лекуване. Скоро използването на роботи ще бъде един от тези начини.

Роботи личинки в пътешествие през нашето тяло

Миниатюрни и мобилни, подобни роботи ще могат да доставят правилни дози лекарства на правилните места. Те ще могат да си проправят път през тумори, да реконструират части от тялото и други чудати за нашето време неща. Разбира се, това е поглед далеч в бъдещето. Все пак това не е особено голям проблем, в зависимост от това какво мислите за личинките. Проблемът при миниатюрните роботи е начинът, по който те се движат. По обясними причини трябва да се обърне особено внимание на придвижването на подобни джаджи из тялото ни. Franck Vernerey използва личинки за свои модели и проектира роботите си по техен образ. За него „влаченето“ на личинките е начинът, по който трябва да се движи един миниатюрен робот в човешкото тяло.

Все пак е нужно да уточним, че не става въпрос за типичния робот. За момента творенията на Vernerey не се доближават изобщо до роботиката и не са нищо повече от цилиндри от хидрогел. Това е материал, който засмуква и изхвърля вода в зависимост от температурата. Ververey успява да накара подобни модели на роботи личинки да се движат през тръбички в лабораторията си в Университетът в Колорадо, САЩ чрез смяна на топла и студена вода.

Защо точно личинки

Личинките се движат чрез комбинация от два механични процеса – свиване и разгъване на телата си. „За да се случи движението, плъзгането в едната посока трябва да е по-лесно от това в друга“ – коментира Vernerey. За тази цел ларвите имат миниатюрни шипчета по телата си, които противодействат на движението в една от двете посоки. При свиване шипчетата се забиват в повърхността, върху която се намира ларвата, и осигуряват сцепление за разгъващата се част от движението. Това е начинът, по който се осъществява движението на личинките.

Vernerey прави опити да възпроизведе това движение върху хидрогелови изобретения. Те представляват нещо като гумени гъби, които се разгъват и свиват в зависимост от своята температура. „Специфичният хидрогел, използван в това проучване, показва рязка и обратима промяна на състоянието при температура от около 32 градуса по Целзий„-  коментира той. Под тази температура гелът става хидрофилен и поглъща вода. Над тази температура се случва обратното. И така, Vernerey изработва малки цилиндри от този материал. Те са с дължина от около 3 см и 1.3 см в диаметър. Можем да си ги представим като върха на пръст, само че в син цвят, полупрозрачни и геловидни.

Какви трудности среща екипа

Засега не е открита възможност да се добавят шипчета като при личинките. Според създателя е много трудно да се добавят подобни неща към хидрогел. За това Vernerey използва 3D принтирани скелети, обвити с този гел. Той е произвел четири от тези тубички с различни размери, сложил ги е една в друга и ги е потопил в течност, за да може да ги охлажда и затопля.

За да бъдат неговите творения истински медицински роботи личинки, Vernerey е проучил кои механични сили влияят на потенциалното им движение. На първо място идва правилният ъгъл на 3D принтираните скелети в самия гел. След това открили, че по-издължените варианти били по-ефективни по време на движение. „Това би обяснило защо личинките са по-дълги от колкото широки„-  коментира още той.

Накрая идва и самата форма на тръбичките. В по-малки роботите личинки биха имали по-голяма площ за захващане и съответно по-добра възможност за движение. В крайна сметка след поставянето на тези резултати в компютърен модел, се оказало, че подобни неща с тези размери са прекалено големи за поставяне в човешко тяло.

Кога да ги очакваме

Всичко това звучи интригуващо и обещаващо, но нека не забравяме, че Vernerey все още се учи как да пълзи. Има много препятствия, през които изобретенията трябва да минат, за да имаме готов модел за експериментиране. Въпреки това оставаме със смесени чувства пред идеята малки роботи личинки да обикалят из телата ни като буболечки, било то и за наше добро.