ساخت یک سوزن رباتی منعطف که به درمان سرطان کمک می کند

زنبورهای چوب خوار، از نیش خود برای سوراخ کردن چوب و قرار دادن تخم های خود در درختان استفاده می کنند. با اینکه چنین عملی موجب آسیب به چوب می شود، اما زنبورهای چوب خوار، الهام بخش روش های جدید در حوزه پزشکی هستند.

دانشمندان به منظور افزایش ایمنی بدن در فرایند جراحی، پروب هایی را ابداع کرده اند که رفتار نیش زنبور در سوراخ کردن چوب را شبیه سازی می کند. پروژه ای تحت عنوان EDEN2020 آغاز شده که با استفاده از یک کاتتر کنترل شونده رباتی، داروی سرطان را مستقیما به تومور موجود در مغز تزریق می کند. هدف این پروژه، بهبود درمان و کاهش خطرات ناشی از آن است.

کاتتر کنترل شونده رباتی، PBN یا سوزن مورب قابل برنامه ریزی نامیده می شود. این سوزن با پیمودن یک مسیر دنباله دار به سوی مغز، آسیب به بافت را به حداقل می رساند. پس از رسیدن به تومور، PBN داروی شیمیایی را در بافت آزاد می کند. پنج فناوری مهم در ساخت سوزن رباتی منعطف به کار رفته اند که شامل MRI قبل از عمل و MRI انتشاری، سونوگرافی در حین فرایند، یک موتور پیشگوی مبتنی بر مدل سازی پیچیده مغز، کنترل سوزن با کمک ربات و پلتفرم رباتی برای لاپاراسکوپی می شود.

اجزای تشکیل دهنده سوزن رباتی منعطف

سوزن رباتی منعطف، دارای چهار قطعه پلاستیکی به هم متصل است که در واقع کانال تحویل دارو هستند. هر یک از این چهار کانال، حسگرهایی به شکل فیبر نوری دارند. یک موتور فاقد آهن، هر قطعه را کنترل کرده و آن را به سمت جلو هل می دهد، به طوری که قطعات روی یکدیگر می لغزند و در نهایت نوک سوزن به شکل مورب در می آید. با این روش، سوزن به سمت مغز هدایت شده و می تواند به تومورهای واقع در بخش های دست نیافتنی مغز برسد.

سوزن PBN دارای چهار موتور است که هر یک کنترلگر خود را دارند. سیستم با تحلیل MRI و داده های سونوگرافی، PBN را هدایت کرده و سپس با حرکت قطعات، سوزن را به تومور می رساند و دارو را آزاد می کند. برای درمان موثر، این کار باید با دقت و سرعت بالایی صورت گیرد. تعیین مسیر نیز به وسیله یک کنترلگر حرکتی و با استفاده از یک پردازشگر چند هسته ای انجام می شود.