IL MINIROBOT ISPIRATO AL PANGOLINO IN SALA OPERATORIA

La natura continua incessantemente ad essere d’ispirazione per la scienza, permettendo la creazione di innovazioni in campo medico.

SALUTE
Francesca Danila Toscano
IL MINIROBOT ISPIRATO AL PANGOLINO IN SALA OPERATORIA

La natura continua incessantemente ad essere d’ispirazione per la scienza, permettendo la creazione di innovazioni in campo medico.

Il pangolino è un animale molto particolare, è l’unico mammifero ad avere un corpo morbido ricoperto di squame. Con la lingua lunga e appiccicosa e il corpo corazzato sembra un mix equilibrato tra un formichiere e un armadillo. Ma seppur strano, questo animale si è rivelato prezioso per gli scienziati, che spesso si lasciano ispirare dal mondo attorno a loro per nuove scoperte.

Grazie alla sua forma, alla speciale increspatura esterna e alla capacità di rannicchiarsi in caso di pericolo, per difendersi e, all’occorrenza scivolare verso luoghi sicuri, è stato preso come modello da un gruppo di scienziati per la creazione di un robot da utilizzare per scopi medici.

Come funziona il pangolino robot

Anche se non è la prima volta che gli scienziati si rivolgono alla natura per la mini-robotica ciò che rende questo progetto particolare è che, generalmente, la robotica è composta da elementi duri che non permettono di muoversi agilmente all’interno del corpo umano, o almeno non riescono a farlo senza creare eventuali problemi.

Nei test effettuati in laboratorio, invece, il pangolino robot è stato in grado di viaggiare lungo i tessuti molli senza comprometterli, contenendo il flusso di sangue per fermare un’emorragia in corso. Come chiariscono su Nature gli studiosi del Max Planck Institute for Intelligent Systems di Stoccarda, si tratta di un “millirobot”, dalle piccole dimensioni, una lunghezza di lungo 2 cm e largo 1 cm.

Il suo aspetto esterno prevede scaglie sovrapposte in alluminio che possono muoversi, rotolare e riscaldarsi su richiesta, nella parte interna è formato da uno strato morbido di polimero tempestato di particelle magnetiche.

“A differenza di altri animali, il pangolino ha squame sovrapposte, ciascuna delle quali è legata direttamente al tessuto molle sottostante strato di pelle. Questo grado di sovrapposizione è vantaggioso per il riscaldamento in quanto aumenta il volume effettivo di calore trasmesso, mantenendo minimo qualsiasi aumento dell’area superficiale interessata”, affermano i ricercatori.

Dettagli del funzionamento del pangolino robot messo a punto dai ricercatori del Max Planck Institute for Intelligent Systems di Stoccarda.
Dettagli del funzionamento del pangolino robot messo a punto dai ricercatori del Max Planck Institute for Intelligent Systems di Stoccarda [credits:www.nature.com/articles/s41467-023-38689-x/figures/1]
Per riuscire a farlo muovere, fargli cambiare forma e generare calore, la squadra ha inserito campi magnetici sulle parti metalliche del robot, quando è esposto ad alte frequenze, si riscalda fino a raggiungere una temperatura di circa 70°C, a tale temperatura, il suo utilizzo primario è proprio il trattamento delle emorragie interne, oltre che la cura di eventi di trombosi e addirittura la rimozione di tessuto tumorale.

Il tutto, ovviamente, controllato da remoto.

Ma le potenziali del robot non finiscono qui, può infatti, grazie al suo calore, trasportare un farmaco all’interno di uno stomaco. Hanno provato a simulare il viaggio in uno stomaco artificiale attaccando un frammento di materiale gommoso al robot per fingere la capsula di una ipotetica medicina e hanno osservato che l’adesivo utilizzato si è dissolto quando il robot si è riscaldato, riuscendo a depositare il medicinale.

In corso ulteriori studi

Ovviamente, come evidenziano da Stoccarda, dovranno essere condotti ulteriori studi per valutare l’idoneità di questo robot per applicazioni all’interno del corpo, dove l’ambiente di lavoro è decisamente differente rispetto ad un test in laboratorio.

“Dovrebbero essere presi in considerazione anche materiali biocompatibili e biodegradabili, idonei al lavoro del pangolino robot. Affrontare questi problemi ottimizzerebbe ancora di più le capacità del robot e potrebbe sbloccare molteplici procedure mediche minimamente invasive, che, al momento, non sono disponibili”, concludono i ricercatori.

Ricerca e natura viaggiano dunque, sulla stessa lunghezza d’onda e, questo approccio scientifico, chiamato biomimesi, permette grandi passi avanti per migliorare le tecnologie umane. Gli ingegneri difatti, osservano piante e animali poiché questi si sono adattati all’ambiente con il tempo, trovando sistemi sempre diversi e innovativi per sopravvivere. È per questo che la loro evoluzione può perciò, favorire lo sviluppo di progetti che possono ottimizzare la nostra vita.