Pequeños robots detectan y tratan el cáncer viajando profundamente a los pulmones

Apr 05, 2024

Nanorobots atacando el cáncer. Ilustración conceptual por computadora de un nanorobot médico que ataca una célula cancerosa. [KATERYNA KON/BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA / 1148113613 /Getty Images]

Investigadores de la Universidad de Leeds han desarrollado un pequeño robot que puede viajar profundamente en los pulmones para detectar y tratar los primeros signos de cáncer. El tentáculo ultrasuave, que mide sólo dos milímetros de diámetro y está controlado por imanes, puede llegar a algunos de los bronquios más pequeños y podría transformar el tratamiento del cáncer de pulmón. Los investigadores probaron el robot con tentáculos magnéticos en los pulmones de un cadáver y descubrieron que puede viajar un 37 por ciento más profundamente que el equipo estándar y provocar menos daño a los tejidos. Allana el camino para un enfoque de tratamiento más preciso, personalizado y mucho menos invasivo.

El trabajo se publica en Nature Engineering Communications en el artículo "Tentáculos magnéticos personalizados para terapia fototérmica dirigida contra el cáncer en pulmones periféricos".

En el cáncer de pulmón de células no pequeñas en etapa temprana, que representa alrededor del 84 por ciento de los casos de cáncer de pulmón, la intervención quirúrgica es el estándar de atención. Sin embargo, esto suele ser muy invasivo y conduce a una eliminación significativa de tejido. Los programas de detección del cáncer de pulmón han dado lugar a mejores tasas de supervivencia, pero también han puesto de relieve la necesidad urgente de encontrar formas no invasivas de diagnosticar y tratar a los pacientes de forma temprana.

Los investigadores del STORM Lab también han estado investigando formas de controlar dos robots magnéticos independientes para que puedan trabajar juntos en un área confinada de la anatomía humana, permitiendo a uno mover una cámara y al otro controlar un láser para extirpar tumores.

Los dispositivos están hechos de silicona para minimizar el daño a los tejidos y son dirigidos por imanes montados en brazos robóticos fuera del cuerpo del paciente.

Utilizando una réplica de un cráneo, el equipo probó con éxito el uso de dos robots para realizar una cirugía cerebral endonasal, una técnica que permite al cirujano pasar por la nariz para operar áreas en la parte frontal del cerebro y la parte superior de la columna. .

Los investigadores necesitaban que los robots magnéticos se movieran independientemente unos de otros para que uno pudiera mover la cámara, mientras que el otro pudiera dirigir un láser hacia un tumor.

Normalmente, dos imanes colocados muy juntos se atraerían entre sí, lo que suponía un desafío para los investigadores. Lo superaron diseñando los cuerpos de los tentáculos de manera que solo pudieran doblarse en direcciones específicas y reubicando los polos norte y sur en cada tentáculo del robot magnético.

Luego pudieron simular la extirpación de un tumor benigno en la glándula pituitaria en la base del cráneo, demostrando por primera vez que es posible controlar dos de los robots en una zona confinada del cuerpo. Los hallazgos de su investigación se publican en Advanced Intelligent Systems.

"Nuestros hallazgos muestran que los procedimientos de diagnóstico con una cámara, así como los procedimientos quirúrgicos completos, se pueden realizar en espacios anatómicos pequeños", señala Zaneta Koszowska, estudiante de posgrado en el laboratorio STORM de la Escuela de Ingeniería Electrónica y Eléctrica de la Universidad de Leeds.