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El dispositivo robótico restablece la función de los músculos lisos involucrados en procesos como la digestión, ayudando a pacientes con órganos comprometidos.

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Un equipo de investigadores de Vanderbilt ha desarrollado un dispositivo activado de forma inalámbrica que imita la acción de los músculos ondulados del esófago y el intestino delgado que son responsables de transportar alimentos y fluidos mucosos para la digestión.

El prototipo robótico blando, impulsado por un potente imán controlado por un actuador externo portátil, podría ayudar a los pacientes con bloqueos inducidos por tumores o que necesitan stents. Por ejemplo, los stents esofágicos tradicionales son tubos metálicos que se utilizan en pacientes con cáncer de esófago, principalmente en la población de edad avanzada. Estos pacientes corren el riesgo de impedir que los alimentos entren en el estómago, lo que podría provocar una situación peligrosa en la que los alimentos entren en los pulmones.

Restaurar el movimiento natural de la peristalsis, la función de transporte muscular en forma de onda que ocurre dentro de los órganos tubulares humanos, “allana el camino para que los dispositivos médicos robóticos de próxima generación puedan mejorar la calidad de vida de la población que envejece”, escribieron los investigadores. en un nuevo periódico. en el diario Materiales funcionales avanzados Descripción del dispositivo.

La investigación fue dirigida por Zhao Guangdong, profesor asistente de ingeniería mecánica. El trabajo se realizó en colaboración con el Dr. Rishi Naik, colega del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt, profesor asistente de medicina en el Departamento de Gastroenterología, Hepatología y Nutrición.

El dispositivo en sí consta de una lámina blanda de pequeños imanes dispuestos en filas paralelas que se mueven en un movimiento continuo preciso que produce el par necesario para bombear diversas cargas sólidas y líquidas. “No se había informado antes sobre bombas robóticas blandas accionadas magnéticamente que pueden restaurar la peristalsis e integrarse perfectamente con stents médicos”, informaron Dong y los investigadores en el artículo.

Dong, que también ocupa cargos en ingeniería biomédica e ingeniería eléctrica e informática, dijo que un mayor refinamiento del dispositivo podría ayudar a otros procesos biológicos que pueden verse comprometidos por una enfermedad. Por ejemplo, dijo, el diseño podría usarse para ayudar a mover óvulos humanos desde los ovarios cuando los músculos de las trompas de Falopio están dañados. Además, los investigadores dijeron que con procesos de fabricación avanzados, el dispositivo podría miniaturizarse para adaptarse a pasillos aún más estrechos.

La Escuela de Ingeniería de la Universidad de Vanderbilt brindó apoyo financiero. El Laboratorio Nacional Oak Ridge facilitó esta investigación. El equipo de investigación está afiliado al Instituto Vanderbilt de Cirugía e Ingeniería (VISE).

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