Pesquisadores do MIT desenvolveram o BIOSENTER, um robô flexível pensado para percorrer o intestino delgado e ajudar em diagnósticos e tratamentos, em um estudo publicado em outubro na Science Robotics. O trabalho foi liderado por Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran, Sahab Babaee e Giovanni Traverso.
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BIOSENTER foi desenhado para entrar onde os exames travam
O intestino delgado é descrito como um órgão muito cumprido e cheio de dobras dentro do abdômen, o que dificulta o acesso da medicina a essa região. Para contornar isso, o BIOSENTER foi feito com 95 milímetros de comprimento inicial e 14 milímetros de diâmetro externo, medidas calculadas para permitir a passagem segura pelo esôfago sem causar traumas.
Inspirado na musculatura lateral das serpentes, o corpo do robô reúne quatro câmaras infláveis independentes reforçadas com fios de Kevlar dispostos em hélice. Essa estrutura permite que ele se estique até 1,35 vezes o tamanho original, faça curvas de até 112 graus e gire continuamente em 360 graus com alta precisão de manobra.
A cabeça e a cauda são cobertas por capas com micro-cortes de kirigami, técnica japonesa de corte e dobra de papel. Quando os balões das extremidades inflam, pequenas estruturas em formato de escamas se erguem e aderem à mucosa intestinal com força de cerca de 1,5 Newton. A fixação exige apenas 30% de expansão do diâmetro do balão, contra 150% nos balões convencionais, o que reduz drasticamente o risco de lesões no tecido.
Canal interno leva câmera, luz e pinça
No centro do robô há um canal oco de 6 milímetros de diâmetro reforçado por uma mola superelástica de liga de nitinol, com fio de 0,4 mm. A peça evita que o canal dobre ou colapse durante o movimento e abre espaço para microcâmeras, luzes LED, tubos para borrifar remédios e pinças de biópsia.
O sistema é ligado por cabos flexíveis a uma caixa de controle com placa de circuito impresso, bombas, válvulas pneumáticas e sensores de pressão. O médico conduz a serpente robótica por um joystick sem fio via Bluetooth.
Nos testes laboratoriais de navegação autônoma, o robô chegou a 100 milímetros por minuto em tubos transparentes e a 43 milímetros por minuto em superfícies revestidas com tecido intestinal. Em experimentos com modelos suínos, o dispositivo apresentou resultados promissores.
Nos porcos, o BIOSENTER percorreu 2 metros de intestino delgado em apenas 11 minutos e se adaptou às curvas do órgão com forças de empuxo suaves entre 2,2 e 6,4 Newtons. Nesse trajeto, a equipe conseguiu fazer biópsias de tecidos, transmitir vídeo ao vivo e aplicar fluidos de forma direcionada, numa demonstração pensada como modelo para futura administração de medicamentos.
“Quando avaliamos o intestino delgado, fazemos isso para diagnóstico ou tratamento. Se encontrarmos um pequeno pólipo que precise ser removido, este robô nos permite fazer uma biópsia ou removê-lo”, disse Giovanni Traverso, professor de engenharia mecânica no MIT, gastroenterologista no Brigham and Women’s Hospital e membro associado do Broad Institute do MIT e Harvard.
Análises histológicas feitas por patologistas confirmaram que a locomoção e a fixação do robô não provocaram inflamações nem danos visíveis à mucosa intestinal. Segundo Giovanni Traverso, o objetivo do BIOSENTER não é substituir totalmente os exames existentes, mas oferecer uma alternativa mais segura, automatizada e menos invasiva para alcançar regiões profundas do trato digestivo.
Os pesquisadores agora trabalham para aprimorar os sistemas de navegação e fazer testes clínicos em cenários mais próximos da prática médica antes do início dos ensaios em humanos. As informações são da CNN Brasil.
