Tumore, micro-robot biodegradabili per operazioni senza bisturi: l'ultima frontiera

Un team di ricercatori della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bolzano ha progettato innovativi micro-robot flessibili, autonomi e intelligenti, in grado di operare all’interno del corpo umano senza bisogno di incisioni chirurgiche. Questi minuscoli dispositivi, così come spiega AdnKronos Salute, grandi quanto una frazione di millimetro, possono essere introdotti per somministrare farmaci, come chemioterapici, in dosi altamente precise o per eseguire interventi minimamente invasivi e prelievi di tessuto.

Il progetto, chiamato “Flexibots,” è frutto della collaborazione internazionale tra l’Università di Bolzano, sotto la guida del professor Niko Münzenrieder, e il gruppo di robotica multiscala dell’ETH di Zurigo, diretto dal professor Bradley Nelson, con il contributo del ricercatore Giuseppe Cantarella dell’Università di Modena e Reggio Emilia. La Fondazione Nazionale Svizzera per la Scienza e la Provincia Autonoma di Bolzano hanno sostenuto l’iniziativa, che unisce le competenze in elettronica flessibile e miniaturizzazione robotica. Iniziata a febbraio 2021, questa ricerca appena conclusa apre nuove prospettive di utilizzo, sia in ambito medico sia per l’ispezione di macchinari complessi come turbine e motori in spazi difficilmente accessibili. In sostanza, si tratta di microrobot biodegradabili per operazioni senza bisturi e chemioterapia mirata.

Caratteristiche tecniche e applicazioni
"I micro-robot progettati dai ricercatori altoatesini e svizzeri sono morbidi, flessibili, biocompatibili, riconfigurabili e senza fili, in grado di rispondere a stimoli ambientali, elaborare informazioni e comunicare in modalità wireless. Questi dispositivi sono inoltre molto piccoli: possono essere di pochi millimetri, o anche meno. E sono capaci di muoversi attraverso i liquidi, come il sangue, e di svolgere una serie di compiti. A seconda dei casi, possono essere anche biodegradabili, e dunque essere inseriti nel corpo umano, svolgere il proprio compito, e poi dissolversi nei liquidi umani," spiegano gli scienziati. Le potenzialità sono straordinarie: i robot possono eseguire trattamenti biomedici minimamente invasivi, manipolazione cellulare e persino contribuire all’ingegneria dei tessuti. "Questi robot sono propulsi e diretti da campi magnetici, ma le loro dimensioni ridotte e le speciali proprietà chimiche, biologiche e magnetiche richiedono che siano costruiti in polimeri e compositi funzionali utilizzando tecniche avanzate di microfabbricazione 3D," aggiunge la nota ufficiale.

Innovazioni nei sensori e nell’elettronica
L’integrazione di componenti elettronici adatti ai micro-robot ha rappresentato una sfida tecnica significativa. "I componenti elettronici tradizionali in commercio sono troppo grandi per questi micro dispositivi. Il team della Libera Università di Bolzano ha quindi integrato componenti elettronici a film sottile direttamente sui robot: tali componenti, che hanno uno spessore di nanometri, sono ultra-leggeri e possono adattarsi perfettamente alle loro forme uniche. Vengono fabbricati e caratterizzati nel laboratorio di elettronica flessibile della facoltà di Ingegneria di unibz al Noi Techpark, e installati su micro robot semi-finiti. Successivamente, la fabbricazione viene completata all’Eth di Zurigo," concludono i ricercatori.