دانشمندان روش جدیدی برای ساخت میکروروباتهایی یافته اند که می توانند در بدن انسان دارو حمل کنند و کارآیی های دیگری در پزشکی داشته باشند.
طی چند سال اخیر دانشمندان سراسر دنیا به دنبال روشی برای استفاده از روباتهای مینیاتوری در درمان بهتر بیماریهای گوناگون بودند. این روباتها طراحی شده اند تا وارد بدن انسان شوند و دارو را به مکان معین برسانند یا جراحی های دقیقی مانند پاکسازی رگهای خونی انجام دهند. این روباتها با جایگزینی جراحی های خطرناک و پیچیده علم پزشکی را بهینه می نمایند.
سِلمان ساکار از انستیتوی تحقیقات فن آوری لاسان سوئیس با همکاری هِن وِی هانگ و بردلی نلسون از انستیتیوی فن آوری زوریخ سوئیس روشی ساده اما همه جانبه برای ساخت چنین روباتهایی و تجهیز کردن آنها به امکانات پیشرفته خلق کرده اند. همچنین پایگاهی برای آزمایش چند طرح روبات و بررسی حالتهای حرکتی مختلف ساختند. نتیجۀ تلاششان رباتهایی با قابلیت تنظیم مجدد پیچیده بود که می توان با توان عملیاتی بالا تولید گردد. آنها همچنین پایگاه دستکاری یکپارچه ساختند تا حرکت رباتها را از راه دور با میدان الکترومغناطیس کنترل نماید و با استفاده از حرارت موجب تغییر شکلشان شود.
رباتی که شبیه باکتریست و مانند آن حرکت می کند
این میکروروباتها برخلاف رباتهای رایج نرم، انعطافپذیر و بی موتور هستند. آنها از هیدروژل سازگار با محیط زیست و ذرات نانوی مغناطیسی ساخته شده اند. این ذرات نانو دارای دو عملکرد می باشند. به میکروروباتها طی روند توید شکل می دهند و موجب حرکت و شناور شدن آنها در صورت استفاده از میدان مغناطیسی می شوند.
ساخت هر یک از این میکروروباتها چند مرحله دارد. اول، ذرات نانو درون لایه های هیدروژل سازگار با محیط زیست قرار داده می شوند. سپس میدان الکترومغناطیسی برای جهت یابی ذرات نانو در بخشهای مختلف روبات به کار می رود و در مرحلۀ پلیمریزاسیون هیدروژل سفت می شود. سپس روبات در آب قرار داده می شود تا بسته به جهت یابی ذرات نانوی درون ژل تا شود و به صورت سه بعدی میکروروبات درآید.
زمانیکه فرم نهایی به دست آید میدان الکترومغناطیسی برای شنای روبات ایجاد می شود. سپس با حرارت فرم روبات عوض می شود و «باز» می شود.. این روش تولید به محققان اجازه می دهد میکروروباتهایی بسازند که از باکتری که موجب بیماری تیروپانوزوم آفریقایی یا مرض خواب می شود تقلید کنند. این باکتری به خصوص از تاژک برای حرکت به جلو استفاده می نماید اما در جریان خون انسان، به خاطر مکانیسم بقا، تاژک را پنهان می کند.
محققان میکروروباتهای مختلفی طراحی کردند تا به این نوع رفتار دست یافتند. نمونه اولیه این روبات دارای تاژک شبیه باکتری است که آنرا قادر به شنا می کند. با حرارت لیزر این تاژک دور روبات می پیچد و «پنهان» می شود.
درک بهتر رفتار باکتری ها
ساکار می گوید «ما نشان دادیم بدن باکتری و تاژکش در حرکت باکتری ها نقش مهم دارند. روش تولید جدید ما، ما را قادر می سازد فرمها و ترکیبات مختلفی را امتحان کنیم تا قابلیت بهتر حرکت برای وظایف مختلف را بدست آوریم. همچنین این تحقیقات بینش ارزشمندی درباره چگونگی حرکت باکتری ها درون بدن انسان و سازگاری با ریزمحیط اطرافشان در اختیارمان قرار می دهد.»
در حال حاضر میکروروباتها هنوز در دست ساخت هستند. ساکار می گوید «عوامل گوناگونی را باید در نظر بگیریم. به طور مثال باید مطمئن شویم میکروروباتها عوارض جانبی برای مریض درپی نداشته باشند.»
منبع: ساینس دیلی (پیوند داده شده قابل کلیک نیست، آنرا کاپی و بکار گیرید) https://www.sciencedaily.com/releases/2016/07/160722104129.htm?utm_source=dlvr.it&utm_medium=facebook
