Ingestible Snake Robot Kunne Slither Gennem Din Tarm

{h1}

En bølgende wavelike robot kunne en dag bruges til at glide gennem tyndtarmen, tage billeder og lave biopsier.

En lille svulgerbar robot, der slanger sig gennem tyndtarmen, kunne en dag bruges til aktivt at visualisere fordøjelsessystemet.

Roboten, der hedder SAW (single actuator wave-like robot), bevæger sig i en bølgelignende bevægelse og kan rejse gennem tyndtarmens ekstremt sparsomme miljø.

"Robotens ydre form er et 2D projektion af en roterende helix. Resultatet er en kontinuerlig bevægende bølge. Vi kan simpelthen vende retningen ved at vende motorens rotationsretning," sagde en af ​​robotens opfindere, David Zarrouk, en mekanisk ingeniør ved Ben-Gurion University of the Negev. [11 overraskende fakta om fordøjelsessystemet]

Crawling gennem tarmene

Holdet håbede på at skabe en indtagelig robot, der kunne bære et kamera gennem tyndtarmen, som i sidste ende kunne bruges til kolonoskopier. I øjeblikket kan koloskopier kun få adgang til tyktarmen. Der er pille kameraer, der kan nå tyndtarmen, men de flyder passivt gennem fordøjelsessystemet, hvilket betyder at de typisk tager 12 timer at rejse hele sin helhed. Desuden kan pillekameraerne sommetider sætte sig fast på visse steder i tarmene, hvorefter batteriet dør og efterlader ingen data for en læge at analysere. Passive kamerapiller kan heller ikke tage vævsprøver, tilføjede Zarrouk.

I første omgang oprettede holdmedlemmerne en tommelformlignende robot, der gennemsøgte gennem trange rum. Men de fandt det ikke ideelt at rejse gennem slange i tarmene.

Så søgte holdet inspiration i den naturlige verden. Slanger bevæger sig i en glat, bølgende bølge, som de begrundede, kunne bruges til hurtigt at dække store afstande. I sidste ende slog de sig på et ret simpelt design, der kun brugte en motor og var baseret på tanken om en roterende spiral, sagde Zarrouk. Den slangelignende robot er lavet af et sæt sammenlåsende 3D-trykte "plastik" stykker, der ligner en smule som hvirvler. I tests synes det at bevæge sig utrolig hurtigt og kan krydse et bredt udvalg af terrainer, fra vand til ru, stenagtig jord.

Udarbejde kinks

Hidtil har teamet lavet simple mock-ups ved hjælp af 3D-printere og et plastlignende materiale, der ville være uegnet til sande biologiske applikationer. De skal også sørge for at det ikke sætter sig fast i de buede dele af tarmene, og at roboten kan klatre opad på steder, hvor tarmene slår op, tilføjede han

Når disse kinks er løst, og de er klar til at teste roboten i levende væsner (som svin), skal holdet skifte til et mere menneskeligt venligt materiale.

"Et muligt materiale ville være biokompatibel latex, som er et fleksibelt men holdbart materiale," sagde Zarrouk til WordsSideKick.com. Robotten er for tiden meget større end tyndtarmen, men krymper den til en størrelse, der kunne sluges af et menneske (med en sederet gagrefleks), er relativt ligetil, tilføjede han.

"I teorien, hvis roboten er lille nok - mindre end ventilen i maven, lavere esophageal sphincter og udgangen af ​​mavepylorisk del - og ikke opløses, er der ingen signifikant risiko," sagde Zarrouk. Det skyldes, at maves naturlige peristaltiske bevægelse gradvist vil tømme roboten ud af tarmene, og det ville blive bestået med den næste afføring, sagde han. I betragtning af det er det også vigtigt at sikre, at roboten ikke har skarpe kanter, der kunne skære tarmens delige væv, tilføjede han.

En anden vanskelig faktor var at genskabe tarmens skævheder. Så teamet har konstrueret et skumlignende materiale med mange små huller, der er meget mere elastiske end almindeligt gummi.

Når de har miniaturiseret roboten og lavet den ud af sikre materialer, kunne de teste det i svinets tarme, sagde Zarrouk.

Den enkleste version af roboten ville holde et kamera og kunne styres af læger gennem tarmene for at se på bestemte steder. Men på længere sigt forestiller teamet at lægge små skæreværktøjer på robotterne for at udføre biopsier, og endda et redskab til at cauterize (eller brænde) beskadiget væv for at stoppe blødning, sagde Zarrouk.

Oprindeligt udgivet på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com