Naukowcy z Nanyang Technological University (NTU) w Singapurze zbudowali miękkiego robota o długości 4,4 mm, który wykonuje pięć różnych funkcji chirurgicznych i jest sterowany bezprzewodowo słabym polem magnetycznym. Pracę opublikowano 10 sierpnia 2026 roku w czasopiśmie Advanced Materials. To wciąż etap badań laboratoryjnych, ale rzadki pokaz tylu funkcji zamkniętych w jednym mikrorobocie.
Najważniejsze w skrócie
- Długość 4,4 mm, sterowanie bezprzewodowe słabym polem magnetycznym z zewnętrznych cewek.
- Pięć funkcji: ruch, cięcie tkanek, uwalnianie leków, chwytanie i przechowywanie próbek, zdalne generowanie ciepła.
- Przełączanie między funkcjami w mniej niż sekundę.
- Miękkie silikony PDMS i Ecoflex z magnetycznymi mikrocząstkami o średnicy około 5 mikrometrów.
- Testy wyłącznie in vitro: wątróbka kurczaka, żelowe modele tkanek, ludzkie komórki skóry (99 procent przeżywalności).
Pięć funkcji, jedno ciało
Robot potrafi się poruszać, ciąć tkanki, uwalniać leki, chwytać i przechowywać próbki oraz zdalnie generować ciepło. Przełączenie między tymi trybami zajmuje mniej niż sekundę. Kluczem jest konstrukcja z miękkich materiałów magnetycznych, czyli silikonów PDMS i Ecoflex, w które wprowadzono magnetyczne mikrocząstki o średnicy około 5 mikrometrów. Zewnętrzne cewki wytwarzają słabe pole magnetyczne, które zmienia kształt i zachowanie robota bez żadnych przewodów ani baterii na pokładzie.
Pięć funkcji w jednym ciele, przełączanych w mniej niż sekundę:
Magnetyzm zamiast silników
Większość takich robotów magnetycznych potrafi wykonać tylko jedną lub dwie funkcje. Nasz najnowszy wynalazek robi ich pięć.
— prof. Lum Guo Zhan, Nanyang Technological University, kierownik badań.
To główna różnica wobec wcześniejszych mikrorobotów magnetycznych, które zwykle ograniczały się do nawigacji albo pojedynczego zadania. Miękka konstrukcja pozwala jednemu urządzeniu przyjmować różne kształty i pełnić różne role, zamiast wprowadzać osobne narzędzia. Brak sztywnych napędów i elektroniki na pokładzie upraszcza miniaturyzację.
Na razie tylko laboratorium
Robota sprawdzono wyłącznie in vitro?in vitro: Badania poza żywym organizmem — na modelach tkanek lub hodowlach komórek, nie na zwierzętach ani ludziach., poza żywym organizmem. Testy objęły wątróbkę kurczaka, żelowe modele miękkich tkanek oraz hodowlę ludzkich komórek skóry. Po kontakcie z robotem przy życiu pozostało 99 procent komórek skóry, co zespół podaje jako wstępny sygnał o niskiej inwazyjności. To jednak nie to samo co badania na zwierzętach czy u ludzi, a do zastosowania klinicznego droga jest długa.
Dlaczego to ważne?
Chirurgia małoinwazyjna od lat dąży do tego, by jednym wprowadzonym narzędziem wykonać jak najwięcej. Robot z NTU pokazuje, że miękka, magnetyczna konstrukcja może połączyć nawigację, cięcie, podanie leku, pobranie próbki i nagrzewanie w jednym ciele mniejszym od ziarna ryżu. Mniej wymian narzędzi oznacza potencjalnie krótszy i bezpieczniejszy zabieg. Praca wpisuje się w szerszy nurt mikrorobotów sterowanych polem magnetycznym, w którym liczba dostępnych funkcji była dotąd wąskim gardłem. Wynik pozostaje jednak laboratoryjny i nie przekłada się jeszcze na gotową metodę leczenia.
Co dalej?
- Kolejnym krokiem są badania in vivo na modelach zwierzęcych, ponieważ dotąd robota testowano wyłącznie w warunkach laboratoryjnych, poza żywym organizmem.
- Otwartym wyzwaniem pozostaje precyzyjna nawigacja i sterowanie robotem w głębi ciała, poza zasięgiem laboratoryjnych cewek magnetycznych.
Źródła
- Robohub — A '5-in-1' Seed-Sized Surgical Robot
- Advanced Materials — Miniature Soft Robot With Magnetically Reprogrammable Surgical Functions
