Los científicos de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han creado robots blandos avanzados equipados con pieles electrónicas y músculos artificiales, lo que les permite sentir su entorno y adaptar sus movimientos en tiempo real, según el artículo “Pronto inspirado por, en Implantes para Electrónica de robots sensoriales”. Comunicaciones de la naturaleza.
En su investigación, financiada por la Fundación Nacional de Ciencias y los Institutos Nacionales de Salud, los robots están diseñados para imitar la forma en que los músculos y la piel trabajan juntos en los animales, lo que les permite ser más efectivos y seguros de usar en el interior. E-skin integra varios materiales sensores, como nanocables de plata y polímeros conductores, dentro de una base flexible, que se asemeja mucho a las complejas funciones sensoriales de la piel real.
“Estos robots blandos pueden realizar una variedad de movimientos bien controlados, que incluyen doblarse, estirarse y girar dentro de un entorno biológico”, dijo Lin Zhang, primer autor del artículo y becario postdoctoral en el Departamento de Ciencias Físicas Aplicadas de Carolina. “Están diseñados para adherirse suavemente a los tejidos, reduciendo el estrés y el daño potencial. Inspirados en formas naturales como las estrellas de mar y las vainas de semillas, realizan una variedad de tareas de manera efectiva. Pueden cambiar su estructura para dar”.
Estas características hacen que los robots sensoriales blandos sean altamente aplicables y útiles para mejorar el diagnóstico y el tratamiento clínicos. Pueden cambiar de forma para adaptarse a la extremidad para una mejor detección y tratamiento. Capaz de monitorear continuamente las condiciones internas como el volumen de la vejiga y la presión arterial. ofrecer tratamientos basados en datos en tiempo real, como estimulación eléctrica; Y se puede tragar para controlar y tratar afecciones estomacales.
Un robot interno llamado TheraGripper puede monitorear los niveles de pH y administrar medicamentos durante un período de tiempo más largo, mejorando los resultados del tratamiento para las afecciones gastrointestinales. El Theragripper también se puede conectar a un corazón que late lentamente, monitorear continuamente la actividad electrofisiológica, medir las contracciones del corazón y administrar estimulación eléctrica para regular el ritmo cardíaco.
Una pinza robótica diseñada para envolver la vejiga de una persona puede medir su volumen y administrar estimulación eléctrica para tratar a un paciente más activo, mejorando la atención al paciente y aumentando la eficiencia del tratamiento. Un manguito robótico que gira alrededor de un vaso sanguíneo puede medir con precisión la presión arterial en tiempo real, ofreciendo una solución de monitorización precisa y no invasiva.
“Las pruebas en ratones han demostrado la capacidad de Theragripper para realizar estas funciones de manera efectiva, lo que demuestra su potencial como implante cardíaco de próxima generación”, dijo Zhang.
El bilab colaboró en el estudio con investigadores de la UNC-Chapel Hill en el Departamento de Biología. Departamento de Ingeniería Biomédica; Departamento de Química; Departamento conjunto de Ingeniería Biomédica y McAllister Heart Institute. Universidad Estatal de Carolina del Norte; y la Escuela Weldon de Ingeniería Biomédica de la Universidad Purdue.
El éxito de los investigadores en modelos animales vivos sugiere un futuro prometedor para estos robots en aplicaciones médicas del mundo real, revolucionando potencialmente el tratamiento de enfermedades crónicas y mejorando los resultados de los pacientes.
“Este enfoque innovador para el diseño de robots no sólo amplía el alcance de los dispositivos médicos, sino que también allana el camino para el futuro en las interacciones sincrónicas entre robots implantables blandos y tejido biológico”, dijo Woobin Bai, investigador principal del estudio y profesor asistente de Carolina. También destaca el potencial de crecimiento”. “Nos esforzamos por lograr la biocompatibilidad y la estabilidad a largo plazo en un entorno físico dinámico”.
