Uma equipe internacional de pesquisadores, liderado pelo professor Hongsoo Choi, Diretor do DGIST-ETH Microrobot Research Center, desenvolveu microrrobôs do tipo cápsula que podem encapsular células e medicamentos e distribuí-los a partes específicas do corpo humano. Ao contrário dos métodos convencionais que instalam células ou drogas fora dos micro-robôs, as tampas desses microrrobôs podem ser abertas e fechadas.
O professor Choi sugeriu microrrobôs do tipo cápsula utilizando uma estrutura de cápsula que pode encapsular células e drogas e um sistema de propulsão que imita bactérias por meio de uma pesquisa conjunta com a equipe de pesquisa do Professor Cheil Moon do Departamento de Cérebro e Ciências Cognitivas e do Professor Bradley J. Nelson's equipe de pesquisa da Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, Suíça (Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique).
O desenvolvimento de novas tecnologias no mercado de saúde e dispositivos médicos tem se acelerado em todo o mundo, e pesquisas em campos de robótica médica de alta tecnologia, como microrrobôs que podem entregar drogas ou células a áreas desejadas do corpo, estão ativamente em andamento.
Até agora, a maioria dos microrrobôs para entrega de células e drogas foi montada na superfície externa dos robôs de várias maneiras; foram fabricados em uma mistura de materiais biodegradáveis de células ou drogas que foram liberados quando os materiais biodegradáveis foram desmontados; foram desenvolvidos na forma de partículas magnéticas para entrega de células e drogas. As limitações desses tipos de robôs são que células e drogas podem ser perdidas por ambientes externos quando os robôs são operados dentro do corpo humano.
Para superar essas limitações, os pesquisadores desenvolveram microrrobôs do tipo cápsula combinando uma estrutura do tipo capa que permite a abertura e o fechamento da cabeça dos microrrobôs e células de encapsulação ou drogas e um sistema de propulsão que imita o movimento da cauda da bactéria.
Fora de tecnologias para Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), a equipe de pesquisa desenvolveu uma estrutura de polímero tridimensional usando um sistema de litografia a laser tridimensional. Além disso, níquel (Ni), que é um material magnético, e titânio (Ti), que é um material biocompatível, foram depositados na superfície dos microrrobôs do tipo cápsula para que pudessem ser operados por um campo magnético externo.
Em um experimento envolvendo microrrobôs do tipo cápsula usando campos magnéticos, partículas medindo dezenas de micrômetros (㎛, um milionésimo de metro) foram transferidos usando um 'movimento pegar e soltar'. Além disso, experimentos de biocompatibilidade, que entregou células vivas ao local correto, encapsulando neurônios receptores olfativos reais (ORN), foram concluídos com sucesso.
Os microrrobôs do tipo cápsula desenvolvidos pela equipe de pesquisa podem conter células ou medicamentos e liberá-los em qualquer local-alvo usando o vórtice de fluido; portanto, eles podem minimizar a perda de células ou drogas no ambiente externo, fornecendo assim os volumes corretos. Espera-se que esse achado possa ser usado para tratar doenças como a degeneração da retina por ser capaz de manobrar em fluidos de baixo fluxo no corpo humano, como os olhos e o cérebro.
Professor Choi disse, "Com o uso de microrrobôs do tipo cápsula, células e drogas podem ser encapsuladas e liberadas nos locais desejados, assim, a perda e desnaturação de células e drogas devido ao ambiente externo podem ser evitadas. Faremos pesquisas adicionais para fornecer várias aplicações médicas no futuro. "
Enquanto isso, o resultado desta pesquisa foi publicado como matéria de capa na edição de 9 de maio da Advanced Health Care Materials, uma revista internacional na área de biomateriais; a pesquisa foi conduzida com o apoio do Ministério da Ciência e ICT da Coréia e do Ministério do Comércio da Coréia, Indústria, e energia.
