Científicos rusos han creado robots blandos para el tratamiento de la trombosis

Científicos de la Universidad ITMO propusieron tratar la trombosis utilizando robots blandos controlados por un campo magnético. El nuevo método es más seguro que los análogos: en el futuro reducirá las intervenciones en el cuerpo y «protegerá» las paredes internas de los vasos sanguíneos del daño, lo que, a su vez, reducirá la probabilidad de nuevos coágulos de sangre. Los resultados del estudio se publican en la revista ACS Applied Materials & Interfaces.

La trombosis (la formación de coágulos sanguíneos densos en los vasos que impiden el movimiento normal de la sangre) es una de las principales causas de accidente cerebrovascular y enfermedad coronaria. La mayoría de las veces se trata con cirugía: los coágulos de sangre se eliminan mecánicamente con dispositivos especiales, como un catéter o un stent. La naturaleza invasiva de este enfoque amenaza la salud humana: los dispositivos rígidos, que están hechos de plástico o metal, pueden dañar las paredes internas de los vasos sanguíneos y provocar la formación de nuevos coágulos. Además, la terapia trombolítica se usa en algunos casos para tratar la trombosis, pero los medicamentos pueden provocar hemorragias graves.

Los científicos de ITMO están trabajando en un método más suave y eficaz para eliminar los coágulos de sangre utilizando robots blandos cuya forma y movimiento están «programados» por un campo magnético. Es una matriz elastomérica biocompatible con un polímero termosensible y partículas ferromagnéticas incrustadas.

“Estábamos buscando una forma de reprogramar el material para que pueda moverse a través de líquidos. Cuando se solucionó este problema, lo adaptamos para el tratamiento de la trombosis. Durante los experimentos, pudimos determinar el tamaño, la composición y el diseño óptimos para nuestros robots. Largo y ancho: aproximadamente 15 mm y 2 mm: tales parámetros les permiten moverse fácilmente a través de venas profundas. Planeamos introducir robots en el recipiente en forma de una tira suave, pero bajo la influencia de un campo magnético giratorio, se transformarán en una espiral. Esta espiral «sube» al trombo y, como una especie de barrena, «enrolla» el coágulo. Habiéndolo enganchado, también vuelve bajo la influencia de un campo magnético. Luego, todo lo que queda es retirar el robot con el trombo atrapado del vaso”, dice Anna Pozhitkova, ingeniera del Centro de Investigación Internacional SCAMT de ITMO.

Los robots blandos ya se han mostrado con éxito en estudios in vitro (in vitro): los científicos los colocaron en un tubo de vidrio con un diámetro como el de una vena y un flujo de líquido, cuya viscosidad es similar a la de la sangre y la fibrina ( médicos) se utilizaron coágulos de sangre como coágulos. El proceso de reprogramación, la transformación de los robots en una espiral que se mueve en un líquido, se puso en marcha y controló mediante una instalación magnética capaz de generar campos magnéticos en diferentes direcciones.

“La estructura del material y la capacidad de controlar robots con campos magnéticos giratorios hacen que nuestro método sea más seguro. Debido a la suavidad del material, las paredes de los vasos no se dañarán cuando los robots se muevan, y el control remoto mediante una instalación magnética permitirá menos intervenciones en el cuerpo. Además, nuestros robots pueden llegar incluso a lugares de difícil acceso: en entornos sinuosos y limitados”, añade Anna Pozhitkova.

Según los científicos, los resultados obtenidos son la etapa inicial en la creación de un método mínimamente invasivo para el tratamiento de la trombosis. El estudio reveló una serie de preguntas no obvias, cuyas respuestas ayudarán a evitar muchos problemas en la etapa in vivo (pruebas en organismos vivos): por ejemplo, ¿cuáles son las características del movimiento de materiales blandos en líquidos, qué diseño para usar con diferentes tipos de coágulos de sangre y cómo proporcionar control remoto sobre robots.

El proyecto fue apoyado por una subvención de la Russian Science Foundation (No. 21-73-10150).


La primera foto muestra un robot elástico en espiral. En el segundo, una instalación magnética para realizar experimentos.

Servicio de Prensa de la Universidad ITMO

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