ربات‌های حبابی: خداحافظ سوزن، سلام ارسال دارو بدون درد!

خب رفقا، یه تیم مشترک از محققای آمریکا و چین یه اختراع خیلی باحال داشتن که واقعاً می‌تونه روش تزریق دارو و خیلی چیزای دیگه رو متحول کنه. داستان چیه؟ داشتن با انرژی ترکیدن حباب‌ها (یه فرآیندی که بهش می‌گن «کاویتاسیون») ربات‌های کوچولویی ساختن که می‌تونن به جای سوزن، دارو رو برسونن!

اصلاً کاویتاسیون یعنی چی؟ یعنی وقتی یه حباب تو یه مایع ناگهانی می‌ترکه و کلی انرژی آزاد میشه. خب این انرژی چی کار می‌تونه بکنه؟ این تیم اومدن با لیزر، یه ماده خاص رو داغ کردن تا یه حباب بزرگ درست بشه. وقتی اون حباب بترکه، مثل یک انفجار کوچیکه که می‌تونه یه ربات میلی‌متری رو تا ۱.۵ متر پرت کنه!

حتی سرعت شناش هم جالبه: حدود ۱۲ متر بر ثانیه! (تقریباً ۲۷ کیلومتر بر ساعت!) یعنی یه ربات کوچیک می‌تونه مثل یک موشک کوچولو توی آب بره و راه خودش رو تو کانال‌های ریز و محیط‌های شلوغ پیدا کنه.

جالب‌تر اینکه این ایده رو از گیاه سرخس و ماهی «آرچرفیش» الهام گرفتن. مثلاً ماهی Archerfish به این معروفه که با شلیک آب، حشرات رو شکار می‌کنه. حالا ربات‌هاشون هم با کنترل شدت نور لیزر، زاویه و زمان روشن بودنش، می‌تونن مسیر پرش، ارتفاع و حتی حرکت شنا یا لغزیدن رو کنترل کنن!

حالا چرا این مهمه؟ چون سوزن دیگه شاید بره کنار! این رباتای کوچولو می‌تونن بدون نیاز به سوزن، دارو رو هرجای بدن که لازمه برسونن؛ مثلاً دقیقاً توی خود تومور. اگه بشه دستگاه‌های پرتاب این ربات‌ها رو ریز و هوشمند ساخت، کسی دیگه از تزریق نخواهد ترسید.

یه نکته خفن دیگه: خیلی از «میکرو ربات»های قبلی با آهنربا یا سوخت شیمیایی کار می‌کردن که کنترشون سخت بود و ممکن بود تو بدن دردسر درست کنن. ولی حرکت با انرژی کاویتاسیون، هم قدرت پرتاب بالایی داره و هم احتیاج به باتری یا موتور کوچیک تو خود ربات نیست. فقط یه لیزر لازمه تا روشن بشه و همه چی رو کنترل کنه.

اما این وسط مشکلاتی هم هست. اول اینکه کنترل دقیق کاویتاسیون توی بدن آسون نیست؛ چون این فرآیند همون چیزیه که پیچ کشتی‌ها رو خراب می‌کنه! یعنی اگه خوب مدیریت نشه، می‌تونه سلولای سالم رو هم آسیب بزنه. دوم اینکه لیزر تو بدن عمق زیادی نمی‌تونه نفوذ کنه و شاید نیاز به فیبر نوری یا نور مادون قرمز باشه تا بشه واقعا تو بدن از این سیستم استفاده کرد.

در مورد جنس ربات‌ها هم فعلاً از ترکیبی از تیتانیوم دی‌اکسید، پلی‌پیرول و تیتانیوم کاربید استفاده شده که باید بررسی بشه با بدن سازگاری دارن یا نه. اگه کسی بخواد همچین سیستمی رو واقعا توی بدن انسان امتحان کنه باید اول مطمئن شه که این مواد بدن رو اذیت نمی‌کنن.

حتی تو تحقیقات زیستی (یعنی پژوهش‌هایی که با سلول و خون کار دارن)، این ربات‌های حبابی می‌تونن به عنوان “مایکروسویمر” (شناگرهای ریز) عمل کنن و دارو، ژن یا حتی قطعات سلولی رو می‌برن هرجایی که دکتر لازم بدونه.

فعلن پروژه در مرحله آزمایشی و اثبات ایده است ولی تیم تحقیقاتی اعلام کرده: «مطالعات ما نشون میده که کاویتاسیون می‌تونه روشی کارآمد برای پرتاب میکرو-ابزارها باشه.»

خلاصه اگر سوزن دیگه برای تزریق لازم نبود یا یه روز یه ربات کوچولو اومد تو خونتون واسه تعمیر لوله‌ها، بدونید کار همینه! می‌تونید بیشتر اطلاعات رو هم تو مجله معتبر Science بخونید اگه دوست داشتید، همون مقاله‌ای که این تیم منتشر کرده.

منبع: +