Dispositivo robótico restaura função muscular ondulada envolvida em processos como digestão

Uma equipe de pesquisadores da Vanderbilt desenvolveu um dispositivo ativado sem fio que imita a função muscular ondulatória do esôfago e do intestino delgado, responsável pelo transporte de alimentos e fluidos viscosos para a digestão.

O protótipo robótico suave, que é acionado por ímãs fortes controlados por um atuador externo vestível, pode ajudar pacientes que sofrem de bloqueios causados ​​por tumores ou que necessitam de stents. Por exemplo, os stents esofágicos tradicionais são tubos metálicos utilizados em pacientes com câncer de esôfago, principalmente em uma população idosa. Esses pacientes correm o risco de o alimento ser impedido de entrar no estômago, causando potencialmente uma situação perigosa em que o alimento entra no pulmão.

Restaurar o movimento natural do peristaltismo, a função de transporte muscular ondulatório que ocorre dentro dos órgãos tubulares humanos, “abre caminho para que dispositivos médicos robóticos de próxima geração melhorem a qualidade de vida, especialmente para a população idosa”, escreveram pesquisadores em um artigo em o jornal Materiais Funcionais Avançados descrevendo o dispositivo.

O estudo foi liderado por Xiaoguang Dong, Professor Assistente de Engenharia Mecânica. Este trabalho foi realizado em colaboração com o colega do Vanderbilt University Medical Center, Dr. Rishi Naik, professor assistente de medicina na Divisão de Gastroenterologia, Hepatologia e Nutrição.

O dispositivo em si consiste em uma folha macia de pequenos ímãs dispostos em fileiras paralelas que são ativados em um movimento ondulatório preciso que produz o torque necessário para bombear diversas cargas sólidas e líquidas. “Bombas robóticas suaves acionadas magneticamente que podem restaurar o peristaltismo e se integrar perfeitamente com stents médicos não foram relatadas antes”, relatam Dong e os pesquisadores no artigo.

Dong, que também ocupa cargos em Engenharia Biomédica e Engenharia Elétrica e de Computação, disse que refinamentos adicionais do dispositivo poderiam ajudar em outros processos biológicos que podem ter sido comprometidos por doenças. Por exemplo, ele disse que o projeto poderia ser usado para ajudar a transportar óvulos humanos dos ovários quando a função muscular nas trompas de Falópio estiver prejudicada.

Além disso, disseram os pesquisadores, com processos de fabricação avançados, o dispositivo poderia ser reduzido para se adaptar a passagens ainda mais estreitas.