Piccoli robot rilevano e curano il cancro viaggiando in profondità nei polmoni

Apr 05, 2024

Nanorobot contro il cancro. Illustrazione concettuale al computer di un nanorobot medico che attacca una cellula cancerosa. [KATERYNA KON/BIBLIOTECA FOTOGRAFICA DELLA SCIENZA / 1148113613 /Immagini Getty]

I ricercatori dell’Università di Leeds hanno sviluppato un minuscolo robot in grado di viaggiare in profondità nei polmoni per rilevare e curare i primi segni di cancro. Il tentacolo ultramorbido, che misura solo due millimetri di diametro ed è controllato da magneti, può raggiungere alcuni dei bronchi più piccoli e potrebbe trasformare il trattamento del cancro ai polmoni. I ricercatori hanno testato il robot tentacolo magnetico sui polmoni di un cadavere e hanno scoperto che può viaggiare il 37% più in profondità rispetto all'attrezzatura standard e provoca meno danni ai tessuti. Apre la strada a un approccio al trattamento più accurato, personalizzato e molto meno invasivo.

Il lavoro è pubblicato su Nature Engineering Communications nel documento “Tentacoli magnetici personalizzati per la terapia mirata del cancro fototermico nei polmoni periferici”.

Nel cancro del polmone non a piccole cellule in stadio iniziale, che rappresenta circa l’84% dei casi di cancro del polmone, l’intervento chirurgico è lo standard di cura. Tuttavia, questo è in genere altamente invasivo e porta alla rimozione significativa di tessuto. I programmi di screening del cancro al polmone hanno portato a migliori tassi di sopravvivenza ma hanno anche evidenziato l’urgente necessità di trovare metodi non invasivi per diagnosticare e curare precocemente i pazienti.

I ricercatori dello STORM Lab hanno anche studiato modi per controllare due robot magnetici indipendenti in modo che possano lavorare insieme in un'area ristretta dell'anatomia umana, consentendo a uno di muovere una telecamera e all'altro di controllare un laser per rimuovere i tumori.

I dispositivi sono realizzati in silicone per ridurre al minimo i danni ai tessuti e sono guidati da magneti montati su bracci robotici all'esterno del corpo del paziente.

Utilizzando una replica di un cranio, il team ha sperimentato con successo l'uso di due robot per eseguire un intervento chirurgico al cervello endonasale, una tecnica che consente a un chirurgo di passare attraverso il naso per operare sulle aree nella parte anteriore del cervello e nella parte superiore della colonna vertebrale. .

I ricercatori avevano bisogno che i robot magnetici si muovessero indipendentemente l’uno dall’altro in modo che uno potesse muovere la telecamera, mentre l’altro potesse dirigere un laser su un tumore.

Normalmente, due magneti posizionati vicini si attraggono a vicenda, creando una sfida per i ricercatori. Hanno superato questo problema progettando i corpi dei tentacoli in modo che possano piegarsi solo in direzioni specifiche e riposizionando i poli nord e sud in ciascun tentacolo magnetico del robot.

Sono stati poi in grado di simulare la rimozione di un tumore benigno sulla ghiandola pituitaria alla base del cranio, dimostrando per la prima volta in assoluto che è possibile controllare due robot in un'area ristretta del corpo. I risultati della loro ricerca sono pubblicati su Advanced Intelligent Systems.

"I nostri risultati mostrano che le procedure diagnostiche con una telecamera, così come le procedure chirurgiche complete, possono essere eseguite in piccoli spazi anatomici", osserva Zaneta Koszowska, una studentessa laureata nel laboratorio STORM presso la Scuola di Ingegneria Elettronica ed Elettrica dell'Università di Leeds.