الروبوتات الطبية الناعمة المرتكزة على النباتات
قام باحثون في جامعة واترلو في كندا بتطوير روبوتات نباتية دقيقة تهدف إلى تمهيد الطريق للروبوتات الطبية التي يمكنها دخول الجسم وأداء المهام، مثل الحصول على خزعة أو إجراء عملية جراحية. تتكون الروبوتات من مادة هيدروجيل متوافقة حيوياً، ويحتوي المركب على جزيئات السليلوز النانوية المشتقة من النباتات. يمكن للباحثين ضبط اتجاه جسيمات السليلوز النانوية بحيث تستجيب بطرق يمكن التنبؤ بها عند تعرضها لبعض الإشارات الكيميائية مثل التغيرات في الرقم الهيدروجيني. ويتضمن ذلك تغيير شكل الروبوتات الصغيرة بحيث تتكيف بشكل أفضل مع بيئتها المباشرة. يسمح دمج العناصر المغناطيسية للروبوتات بالتحرك باستخدام المجالات المغناطيسية الخارجية وتوصيل الشحنات، مثل الأدوية، إلى مناطق مختلفة من الجسم.
يعمل الباحثون جاهدين على توسيع دور الروبوتات الناعمة الأكبر حجمًا في مجال الطب. تعتبر هذه الأجهزة جيدة بشكل خاص في التفاعل مع الأنسجة الرخوة بسبب خصائصها الميكانيكية، وبالتالي تتمتع بإمكانات هائلة مثل الروبوتات الجراحية أو تلك التي تقدم المساعدة للحياة اليومية. ومع ذلك، فإن الروبوتات الدقيقة الناعمة هي مجال غير مستكشف نسبيًا، ولكن الهياكل الناعمة الصغيرة التي يمكنها السفر في جميع أنحاء الجسم دون التسبب في ضرر كبير للأنسجة الرخوة تبدو فكرة رابحة.
ويأتي هذا التقدم الأخير في شكل مادة لينة نباتية مصنوعة باستخدام جزيئات السليلوز النانوية غير السامة والمتوافقة حيويا. تتمتع المادة الناعمة أيضًا بخصائص ذاتية الإصلاح، مما يعني أنه يمكن قطعها ولصقها معًا مرة أخرى دون أي مادة لاصقة، مما يسمح للأطباء بتخصيصها بسهولة لتطبيقات مختلفة اعتمادًا على الحجم والشكل المطلوبين.
يبلغ طول الروبوتات سنتيمترًا واحدًا كحد أقصى، ويمكن تحريكها من خلال دمج مكونات مغناطيسية يمكن التأثير عليها بعد ذلك باستخدام المجالات المغناطيسية المطبقة خارج الجسم. وبهذه الطريقة، يمكن للروبوتات توصيل الأدوية أو العلاجات الأخرى إلى مناطق محددة من الجسم. وقال حامد شاهسافان، الباحث المشارك في المشروع: “في مجموعتي البحثية، نقوم بالربط بين القديم والجديد”. “نحن نقدم الروبوتات الصغيرة الناشئة من خلال الاستفادة من المواد الناعمة التقليدية مثل الهلاميات المائية والبلورات السائلة والغرويات.”
وفي الاختبارات التي أجريت حتى الآن، تمكن الباحثون من التلاعب بالروبوتات للسفر عبر متاهة، مما يشير إلى أنها قد تكون قادرة على التنقل في الأوعية الدموية المتعرجة.
شاهد فيديو Waterloo Engineering لهذه العملية أدناه:
الدراسة في اتصالات الطبيعة: مركبات نانوية قابلة للبرمجة من بلورات السليلوز النانوية والهلاميات المائية الزويتيريونية للروبوتات الناعمة
الفلاش باك: روبوت ناعم ينمو كالنبات ليسافر عبر المساحات الضيقة
عن طريق: جامعة واترلو