Pesquisadores da National University of Ireland Galway (NUI Galway), Instituto de Tecnologia de Massachusetts e AMBER, o Centro de Pesquisa SFI para Materiais Avançados e Pesquisa em BioEngineering tem hoje (quinta-feira, 29 de agosto) anunciou um avanço significativo na robótica leve que poderia ajudar os pacientes que precisam de dispositivos médicos in-situ (implantados), como implantes mamários, marcapassos, sondas neurais, biossensores de glicose e dispositivos de distribuição de drogas e células.

O mercado de dispositivos médicos implantáveis ​​é estimado atualmente em aproximadamente US $ 100 bilhões (2019), com potencial de crescimento significativo no futuro, à medida que novas tecnologias para entrega de medicamentos e monitoramento de saúde são desenvolvidas. Esses dispositivos não estão isentos de problemas, causada em parte pelas próprias respostas de proteção do corpo. Essas respostas complexas e imprevisíveis de corpo estranho prejudicam a função do dispositivo e limitam drasticamente o desempenho de longo prazo e a eficácia terapêutica desses dispositivos.

Uma dessas respostas de corpo estranho é a fibrose, um processo pelo qual uma cápsula fibrosa densa circunda o dispositivo implantado, o que pode causar falha do dispositivo ou impedir seu funcionamento. Os dispositivos médicos implantáveis ​​têm várias taxas de falha que podem ser atribuídas à fibrose, variando de 30% a 50% para marca-passos implantáveis ​​ou 30% para próteses de mamoplastia. No caso de biossensores ou dispositivos de distribuição de drogas / células, a cápsula fibrosa densa que pode se acumular em torno do dispositivo implantado pode impedir seriamente sua função, com consequências para o paciente e custos para o sistema de saúde.

Uma nova visão radical para dispositivos médicos para resolver este problema foi publicada hoje na revista internacionalmente respeitada, Ciência Robótica . O estudo foi liderado por pesquisadores da NUI Galway, MIT e o centro de pesquisa SFI AMBER, entre outros. A pesquisa descreve o uso de robótica leve para modificar a resposta do corpo a dispositivos implantados. Robôs macios são dispositivos flexíveis que podem ser implantados no corpo.

A parceria transatlântica de cientistas criou um pequeno dispositivo robótico macio mecanicamente acionado conhecido como reservatório macio dinâmico (DSR) que demonstrou reduzir significativamente o acúmulo da cápsula fibrosa ao manipular o ambiente na interface entre o dispositivo e o corpo. O dispositivo usa oscilação mecânica para modular como as células respondem ao redor do implante. Em um design bio-inspirado, o DSR pode mudar sua forma em escala de microscópio por meio de uma membrana de atuação.

Professora Ellen Roche, co-autor sênior do estudo e professor assistente no MIT, e uma ex-pesquisadora da NUI Galway que ganhou aclamação internacional em 2017 por seu trabalho na criação de uma capa robótica macia para ajudar pacientes com insuficiência cardíaca, disse:"Este estudo demonstra como as perturbações mecânicas de um implante podem modular a resposta de corpo estranho do hospedeiro. Isso tem um vasto potencial para uma gama de aplicações clínicas e, esperançosamente, levará a muitos estudos colaborativos futuros entre nossas equipes."

Professor Garry Duffy, Professor de anatomia na NUI Galway e investigador principal AMBER, e um co-autor sênior do estudo, acrescentou:"Sentimos que as ideias descritas neste documento podem transformar futuros dispositivos médicos e como eles interagem com o corpo. Estamos muito entusiasmados para desenvolver ainda mais esta tecnologia e fazer parceria com pessoas interessadas no potencial da robótica leve para melhor integrar dispositivos para uso mais longo e resultados superiores para os pacientes. É fantástico construir e continuar a colaboração com os laboratórios Dolan e Roche, e desenvolver uma rede transatlântica de soft roboticists. "

O primeiro autor do estudo Dr. Eimear Dolan, Professor de Engenharia Biomédica na NUI Galway e ex-pesquisador nos laboratórios Roche e Duffy no MIT e NUI Galway, disse:"Estamos muito entusiasmados em publicar este estudo, pois ele descreve uma abordagem inovadora para modular a resposta de corpo estranho usando robótica leve. Recentemente recebi uma bolsa de pesquisa da Universidade Real da Sociedade da Irlanda da Fundação Científica para apresentar esta tecnologia com foco no Tipo 1 diabetes. É um privilégio trabalhar com uma equipe multidisciplinar tão talentosa e estou ansioso para continuar trabalhando juntos. "