Una nueva generación de robots médicos, inspirados por la naturaleza, promete navegar por los recovecos más remotos del cuerpo humano. Su diseño flexible y su guiado magnético abren perspectivas inéditas para las intervenciones mínimamente invasivas.
Estos dispositivos, desarrollados por un equipo de la Universidad de Macao, representan un avance potencial para el diagnóstico y el tratamiento de las patologías digestivas. Buscan sortear las limitaciones de los endoscopios convencionales, a menudo percibidos como incómodos por los pacientes y de un alcance limitado.
Una inspiración venida del desierto
El principio de locomoción de estos robots se inspira directamente en una araña particular, la
Carparachne aureoflava. Este espécimen, originario de las dunas de Namibia, utiliza un movimiento de rodamiento para escapar rápidamente de sus depredadores en terrenos inestables. Los ingenieros han trasladado este mecanismo natural eficaz a un dispositivo artificial.
Ilustración esquemática de los robots magnéticos flexibles bioinspirados y de sus aplicaciones en el ámbito biomédico. Estas 'arañas' son manipuladas por un brazo robotizado con seis grados de libertad para generar campos magnéticos rotativos. Pueden arrastrarse sobre superficies inclinadas (incluyendo desplazarse boca abajo) y navegar por el tubo digestivo. La estructura del robot está completamente diseñada a partir de materiales flexibles y biocompatibles. Esta flexibilidad es esencial para evitar dañar las delicadas paredes del tubo digestivo durante su desplazamiento. El riesgo de lesión de los tejidos internos se ve así considerablemente reducido.
El control del dispositivo se efectúa desde el exterior del cuerpo gracias a un campo magnético generado por un equipo robotizado. Este sistema ofrece una gran precisión de movimiento con seis grados de libertad. El robot puede entonces ser pilotado de manera muy fluida a través de los órganos.
Una navegación a todos los niveles en el sistema digestivo
La capacidad de evolucionar sobre superficies verticales, o incluso boca abajo, constituye una de las ventajas mayores de esta tecnología. Esta movilidad omnidireccional es útil para inspeccionar zonas como los pliegues del estómago o las paredes del colon. El robot supera desniveles importantes, pudiendo alcanzar varios centímetros.
La eficacia del sistema ha sido validada durante pruebas en condiciones realistas, efectuadas sobre segmentos de tubo digestivo animal. Los resultados, publicados en la
International Journal of Extreme Manufacturing, confirman la capacidad de los robots para alcanzar objetivos específicos. También demuestran una navegación exitosa en entornos cubiertos de moco.
A largo plazo, estos robots podrían estar equipados con microcámaras o depósitos para administrar principios activos de manera muy localizada. Este enfoque dirigido podría aplicarse al tratamiento de lesiones precancerosas o de tumores localizados. El camino está abierto hacia intervenciones mucho menos invasivas.
Para ir más allá: ¿Cuáles son los límites actuales de la endoscopia tradicional?
La endoscopia estándar utiliza un largo tubo flexible provisto de una luz y una cámara. Su inserción puede ser incómoda, necesitando a menudo una sedación del paciente. La rigidez relativa del dispositivo limita su acceso a las zonas más sinuosas del intestino delgado.
La precisión del acto médico también puede verse limitada por la forma del endoscopio. Los movimientos son a veces menos finos de lo deseado para tomas de muestras o administraciones de medicamentos muy localizadas. El campo de visión sigue estando limitado por la configuración de la extremidad del tubo.
Además, el procedimiento puede conllevar riesgos, aunque bajos, de perforación de la pared digestiva. Estas limitaciones estimulan la búsqueda de soluciones alternativas más precisas y mejor toleradas. Las nuevas tecnologías robotizadas apuntan directamente a responder a estos inconvenientes.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: International Journal of Extreme Manufacturing