Robótica oftalmológica

Un pequeño dispositivo electrónico del tamaño de un grano de sal es capaz de desplazarse al interior del globo ocular para tareas de diagnóstico. Sus inventores afirman que puede moverse entre los fluidos del cuerpo gracias a un microsistema incorporado.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Mucho hemos hablado de la electrónica médica en áreas como imagenología, instrumentos quirúrgicos y de monitoreo de signos vitales, pero en lo que respecta a robótica, ahora un equipo de ingenieros alemanes ha creado un dispositivo milimétrico que puede ser ingresado al interior del ojo para revisarlo en tiempo real si necesidad de hacer intervenciones invasivas.

Hacemos énfasis en este avance, ya que dentro de la oftalmología lo más sobresaliente que ha logrado la tecnología para uso exclusivo es el sistema láser para corrección de enfermedades oculares, sistemas de reconocimiento biométrico, instrumental quirúrgico y otros desarrollos que tienen que ver con la cosmética a base de polímeros, como lo más rescatable, mientras que las técnicas médicas sí han sido las perfeccionadas y se cuentan como numerosas.

Ahora los médicos oftalmólogos tendrán una opción más para realizar sus labores de diagnosis con un grado altamente preciso de asertividad debido a que podrán enviar una diminuta sonda al interior del ojo para extraer datos del estado anatómico del mismo y sin necesidad de recurrir a un método invasivo.

Se trata de un nuevo proyecto encabezado por investigadores del Instituto Max Planck Sistemas Inteligentes de Stuttgart, Alemania, quienes diseñaron un diminuto robot del tamaño de un grano de sal el cual puede ser ingresado al globo ocular para tareas de diagnosis y revisión en-sitio.

Los científicos han estado trabajando de lleno en sistemas micro y nano robóticos para fines médicos, y como resultado ya han dado a conocer sus primeros micro-robots que pueden ser introducidos al cuerpo humano sin que esto represente algún grado de incomodidad o afectación para los pacientes.

	El vehículo intraocular diseñado mide escasos micrones y puede moverse a través del fluido corporal sin ser incómodo para la persona.

De acuerdo al reporte la presentación de este diminuto dispositivo evoca la línea de investigación que se madura en este instituto para la creación de lo que los mismos científicos han definido como “pequeños vehículos para aplicaciones médicas”.

Como objetivo los ingenieros se han puesto condicionar a estos “vehículos” para que sean lo suficientemente pequeños como para ser inyectados literalmente en el cuerpo, en este caso en el ojo, utilizando una jeringa convencional. Del mismo modo deben ser capaces de desplazarse sin dificultad entre los flujos y tejidos corporales.

El equipo es liderado por el Dr. Peer Fischer, y compuesto por científicos de la Universidad Técnica de Dortmund y del Technion de Israel, quienes esbozaron el robot que mide apenas unos cuantos micrones y que para trasladarse dentro de los líquidos utiliza un mecanismo que abre y cierra un par de caparazones.

“El caparazón es solo unas cuántas veces más grande que el grosor de un cabello humano”, comentó Peer Fischer. “Un líquido como el agua es casi tan viscoso como la miel para estos dispositivos o incluso como la brea”, puntualizó al referirse a la relación tamaño-fricción para el factor desplazamiento de un microsistema artificial.

	El pequeño dispositivo se desplaza con movimientos simétricos abriendo y cerrando una especie de caparazones magnéticos

Esta situación fue investigada profundamente por los científicos ya que observaron que la fricción del agua en un dispositivo micrométrico obstaculizaba la apertura y el cierre de los caparazones en movimientos simétricos, indispensable para su propulsión, por lo que los primeros prototipos fueron sometidos a fluidos mayormente similares a los del cuerpo humano, tomando en cuenta que la sangre generaría más fricción para el desplazamiento del micro-robot, y entre los diseños crearon uno cuyo movimientos razonablemente le permitió propulsarse sin dificultad.

“La mayoría de los fluidos del cuerpo tienen la propiedad de que su viscosidad cambia dependiendo de la velocidad de movimiento”, añadió Fischer. “Por ejemplo, en el caso del líquido sinovial hallado en las coyunturas, las moléculas de ácido hialurónico se alinean por sí mismas, deshaciendo la anarquía molecular y haciendo menos viscoso al fluido”.

El método utilizado para la apertura de los caparazones es mediante control magnético, sacando provecho de las propiedades del fluido, lo que permite que la acción de apertura sea mucho más rápida que el de cerrado. En sus extremidades posee pequeños magnetos que se coordinan con otros externos para administrar sus trayectorias.

“Este patrón temporalmente asimétrico de movimientos causa que el fluido sea menos viscoso durante la apertura que durante el subsecuente cerrado”, comentó por su parte la estudiante de doctorado Tian Qiu, miembro del equipo que participó desde Stuttgart, Alemania.

	El dispositivo pretende destinarse a diagnosis ocular con método no-invasivo.

Estas propiedades entonces hacen que los caparazones impulsen al circuito dependiendo de la distancia y de una forma de propulsión frontal, haciendo que sea la primera vez que un dispositivo artificial de este tamaño sea capaz de moverse entre los fluidos con ciclos de movimiento simétrico.

En otra fase experimental, el informe señala que los científicos incluyeron en su línea el diseño de un pequeño aparato micrométrico con forma de submarino que utiliza un actuador para responder a los desplazamientos internos y que reaccione incluso a los cambios de temperatura.