Robots con piel magnética podrían transformar el tratamiento del cáncer

Una nueva clase de robots con piel magnética y movimiento similar a las plantas trepadoras podría revolucionar el diagnóstico y el tratamiento del cáncer.

Investigadores de la Universidad de Leeds (West Yorkshire, Reino Unido) han creado un nuevo tipo de robot denominado "robots de vid magnéticas". Estos robots imitan el crecimiento y la maniobrabilidad de las plantas trepadoras, permitiéndoles navegar a través de espacios extremadamente reducidos (hasta un 40 % más pequeños que su ancho normal), como las complejas vías del árbol bronquial humano. Los robots están recubiertos con una "piel" magnética y manipulados por imanes externos, lo que les permite realizar tareas de navegación complejas, como moverse a través de curvas en forma de "S". Esta característica podría ser revolucionaria para acceder y tratar tumores ubicados en áreas de difícil acceso de los pulmones.

Inspirados en el crecimiento natural de las vides, que se adaptan y se mueven alrededor de obstáculos, estos robots emplean presión neumática para expandirse y contraerse. Tirar de un cable atado a la punta hace que el robot se contraiga, y al soltarlo mientras se aumenta la presión interna, se extiende hacia afuera. Esta acción de crecimiento única permite al robot atravesar pasajes colapsados sin aplicar fuerza, facilitando el paso de instrumentos diagnósticos o terapéuticos. El nuevo enfoque, el primero de su tipo, combina el delicado movimiento de los robots de vid con el control magnético.

Las propiedades magnéticas de los robots se logran al incrustar su piel de silicona con millones de micropartículas magnéticas. Al evitar componentes internos rígidos, como un imán en la punta, se asegura que el robot permanezca flexible y pueda navegar por los espacios más pequeños sin causar daños en los tejidos. Controlados externamente, los robots pueden ser dirigidos a través de los estrechos pasajes pulmonares para alcanzar y potencialmente tratar o biopsiar lesiones distantes. Este método promete intervenciones más precisas y menos invasivas, lo que podría mejorar significativamente los resultados de los pacientes, según se detalla en la investigación publicada en IEEE Robotics and Automation Letters.

Otros avances incluyen el desarrollo de un sistema de control para dos robots magnéticos, asegurando que no choquen mientras navegan dentro del cuerpo. Este sistema utiliza dos brazos robóticos, cada uno manipulando un gran imán permanente, para guiar a los robots de vid de manera segura. Publicada en la revista International Journal of Robotics Research, la técnica implica un complejo algoritmo que coordina los movimientos de los imanes, manteniendo una distancia segura y efectiva y la intensidad del campo magnético, lo cual es crucial para prevenir cualquier efecto adverso en el dispositivo médico o en el paciente.

“Nuestros hallazgos resaltan el éxito de nuestra metodología de dirección magnética propuesta. Estos nuevos robots representan un avance significativo en la tecnología de navegación quirúrgica que podría beneficiar a millones de personas”, afirmó el profesor Pietro Valdastri, director del laboratorio STORM de la Universidad de Leeds y supervisor de la investigación. "Tienen el potencial de mejorar la seguridad y eficacia de los procedimientos médicos, desde el diagnóstico hasta las biopsias y el tratamiento, reduciendo los tiempos de recuperación y minimizando los riesgos quirúrgicos".

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Universidad de Leeds

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