Introdução
A aplicação de mini-robôs na medicina tem sido uma área de crescente interesse e inovação. Desde a administração direcionada de medicamentos até a execução de procedimentos cirúrgicos delicados, a lista de possibilidades é extensa. Um arsenal de robôs em escalas que variam do nanômetro ao centímetro já foi desenvolvido e testado para uma variedade de tarefas médicas.
Desafios dos Mini-Robôs na Medicina
Apesar dos avanços, os mini-robôs disponíveis hoje enfrentam limitações significativas. Em procedimentos de microcirurgia endoscópica, por exemplo, os instrumentos necessários são frequentemente pesados demais para que um único robô milimétrico os transporte até o destino desejado. Além disso, a locomoção desses robôs é dificultada pela presença de muco nas superfícies internas do corpo, reduzindo a aderência e causando escorregamento.
A Inovação do TrainBot
Para superar esses desafios, uma equipe liderada por Tian Qiu no Centro Alemão de Pesquisa do Câncer (DKFZ) em Dresden desenvolveu uma solução inovadora: o TrainBot, um comboio que conecta vários mini-robôs em escala milimétrica. Equipados com pés aprimorados e antiderrapantes, semelhantes a “espinhos”, esses robôs trabalham em conjunto para transportar instrumentos endoscópicos.
O TrainBot opera sem fios, sendo controlado por um campo magnético rotativo que coordena simultaneamente as unidades individuais. Essa abordagem permite movimentos precisos em um plano, controlando tanto a direção quanto a rotação—essencial para manobrar em espaços restritos dentro do corpo humano. O sistema de atuação e controle externo foi projetado para operar em distâncias compatíveis com a escala do corpo humano.
Aplicação na Microcirurgia do Ducto Biliar
Os pesquisadores do DKFZ em Dresden já utilizaram seu comboio de três unidades TrainBot para simular um procedimento cirúrgico. No caso de câncer do ducto biliar, o ducto frequentemente se torna bloqueado, causando um perigoso acúmulo de bile. A obstrução deve ser aberta após um diagnóstico endoscópico, o que envolve navegar por um ângulo agudo do intestino delgado até o ducto biliar—um desafio significativo para endoscópios flexíveis.
“É aqui que o comboio robótico flexível pode mostrar suas forças”, diz o líder do projeto Tian Qiu. Sua equipe demonstrou isso usando órgãos removidos de um porco. O comboio de robôs foi capaz de manobrar um instrumento endoscópico equipado com um eletrodo de fio para ablação elétrica de tecido no ducto biliar. Uma vez que a ponta do eletrodo chega ao local, uma tensão elétrica é aplicada, e a obstrução do tecido é gradualmente removida através de um processo conhecido como “eletrocauterização”. O eletrodo de fio utilizado tinha 25 cm de comprimento e era três vezes e meia mais pesado que uma unidade do TrainBot.
Perspectivas Futuras
“Após os resultados promissores com os TrainBots no modelo de órgão, estamos otimistas em desenvolver equipes de mini-robôs para outras tarefas na cirurgia endoscópica”, afirma Moonkwang Jeong, primeiro autor do estudo. A possibilidade de utilizar comboios de mini-robôs abre novas fronteiras na medicina minimamente invasiva. Além de remover obstruções, esses robôs podem ser programados para entregar cateteres para drenagem de fluidos ou administrar medicamentos diretamente no local afetado.
Este avanço representa um passo significativo rumo à próxima geração de procedimentos médicos, onde tecnologia e inovação trabalham juntas para melhorar os resultados dos pacientes e expandir os limites do que é possível na medicina moderna. A colaboração entre unidades robóticas amplifica as capacidades individuais, oferecendo soluções eficientes para desafios antes considerados intransponíveis.
