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E' stato
costruito il primo robot chirurgo così piccolo e nello
stesso tempo così potente da nuotare controcorrente
all'interno dei vasi sanguigni. E' spinto da un minuscolo
motore che funziona con la piezoelettricità, come i comuni
accendigas da cucina e gli orologi al quarzo.
Di microrobot progettati per entrare nel corpo umano
si parla da tempo, ma finora non si era mai riusciti a
costruire motori in miniatura e nello stesso tempo
abbastanza potenti da compiere lunghi viaggi all'interno del
corpo umano. A superare l'ostacolo e a costruire il primo
motore capace di nuotare all'interno delle arterie è stato
il gruppo di James Friend, del laboratorio di Ricerca in Micro e nanofisica
dell'australiana Monash University di Melbourne. Il
microrobot e il suo minuscolo motore sono descritti sul
Journal of Micromechanics and Microengineering. "Abbiamo un
motore in grado di nuotare e speriamo di liberarlo entro
quest'anno", afferma Friend, consapevole che il micromotore
alimentato come un accendigas potrebbe essere il primo passo
verso una chirurgia di nuova generazione, ancora meno
invasiva e più precisa di quella esistente. Il microrobot
chirurgo sembra infatti lo strumento ideale per fare
interventi di altissima precisione.
La chirurgia mini-invasiva utilizzata attualmente
nelle sale operatorie ha permesso di compiere progressi
notevoli: con piccole incisioni invece che tagli di grandi
dimensioni e con l'aiuto di cateteri e sondini la chirurgia
diventa più dolce. Ci sono però limiti che non sono stati
ancora superati, come la necessità di muoversi all'interno
di arterie molto strette senza danneggiarle. Inoltre i
cateteri attuali sono troppo poco mobili per riuscire a
raggiungere punti delicati e critici come le arterie
cerebrali danneggiate da un ictus. I motori, spiega Friend,
sono finora rimasti indietro lungo la strada della
miniaturizzazione per la difficoltà di conciliare le
piccolissime dimensione con la potenza necessaria per
nuotare controcorrente nel circolo sanguigno. Il gruppo
australiano ha puntato sulla piezoelettricità come fonte di
energia ottimale per i micromotori. La piezoelettricità è
una proprietà di alcuni cristalli di generare una differenza
di potenziale elettrico in risposta ad uno stress meccanico.
Questa forma di energia è, secondo gli esperti australiani,
l'unica capace di conservare la stessa intensità anche in
oggetti di piccole dimensioni, come dimostra il micromotore
messo a punto in oltre due anni di ricerca. Il dispositivo,
di appena un quarto di millimetro, ha la forma di un
bastoncello. Nella simulazione grafica pubblicata dalla
stessa università, il microrobot viene iniettato
nell'arteria femorale e, una volta all'interno del circolo
sanguigno, viene liberato dal catetere e spinto dal motorino
piezoelettrico che lo accompagna. Da questo momento in poi
il microrobot chirurgo nuota in modo autonomo grazie a una
coda lunga e sottile che si muove come un'elica e agisce
come un propulsore. La telecamera che si trova all'estremità
anteriore permette di osservare l'interno dei vasi sanguigni
al chirurgo che controlla il dispositivo e che ne guida gli
strumenti una volta raggiunta la zona da operare.
Il gruppo australiano, che si sente ormai pronto a
sperimentare il micromotore "sul campo", sta ora
perfezionando il metodo di assemblaggio e il dispositivo
meccanico che ne determina il tipo di movimento. |