Robô do tamanho de um grão de arroz vai direto ao cálculo renal
Uma equipe internacional de pesquisa liderada pela Universidade de Waterloo está desenvolvendo uma tecnologia para dissolver cálculos renais dolorosos no trato urinário usando minúsculos robôs.
A nova técnica, testada em um modelo impresso em 3D em tamanho real, apresenta tiras finas, semelhantes a espaguete, equipadas com ímãs que podem ser movidas para o local próximo a cálculos renais de ácido úrico com um braço robótico operado por médicos ( veja a imagem à esquerda ).
As tiras robóticas macias e flexíveis têm cerca de um centímetro de comprimento e contêm uma enzima chamada urease. Uma vez inseridas, a urease reduz a acidez da urina circundante, dissolvendo assim os cálculos até que fiquem pequenos o suficiente para serem eliminados naturalmente em poucos dias.
“Atualmente, não existe um bom método de tratamento disponível para esse tipo de cálculo renal”, disse a Dra. Veronika Magdanz , professora de engenharia de sistemas da Universidade de Waterloo, que consultou urologistas na Espanha e no Canadá durante o projeto de pesquisa.
“Normalmente, os pacientes recebem analgésicos e medicamentos de dissolução oral que proporcionam alívio gradual ao longo de semanas ou meses. E em casos urgentes, quando os cálculos bloqueiam o fluxo urinário, eles precisam ser removidos cirurgicamente.”
Os cálculos renais, que são depósitos sólidos que se formam no interior do trato urinário como pequenas pedras, afetam cerca de 12% das pessoas e são frequentemente recorrentes, resultando em tratamento medicamentoso prolongado e cirurgias repetidas que aumentam o sofrimento do paciente e sobrecarregam os sistemas de saúde.
Magdanz afirmou que os pesquisadores estão otimistas de que seu sistema de tratamento minimamente invasivo será particularmente benéfico para pessoas com histórico de formação recorrente de cálculos renais, que não toleram bem a medicação oral ou não podem se submeter à cirurgia devido a fatores de risco, como infecções crônicas.
“Nosso objetivo é fornecer uma alternativa eficaz aos métodos de tratamento existentes”, disse Magdanz, que também é diretor do Laboratório de Microrrobótica Médica em Waterloo. “Esperamos que a dissolução acelerada dos cálculos alivie a dor mais rapidamente e ajude os pacientes a eliminá-los com mais facilidade.”
As próximas etapas no processo de desenvolvimento incluem estudos com animais de grande porte e o aprimoramento do sistema de controle, que inclui um ímã motorizado em um braço robótico e imagens de ultrassom em tempo real que permitem aos médicos manipular com precisão os robôs para posicioná-los próximos aos cálculos.
A equipe de pesquisa em Waterloo também incluiu o Dr. Alfred Yu, professor de engenharia elétrica e de computação, e o Dr. Mir Behrad Khamesee, professor de engenharia mecânica e mecatrônica.
Entre seus colaboradores internacionais estavam pesquisadores e médicos de universidades e hospitais da Espanha e da Alemanha.
Um artigo sobre o trabalho, intitulado “Dissolução de cálculos renais por robôs em miniatura magnéticos, macios e carregados com enzimas, sem fio”, foi publicado recentemente na revista Advanced Healthcare Materials .
Imagem principal: A Dra. Veronika Magdanz (à esquerda) e a pesquisadora Afarin Khabbazian utilizam um braço robótico, robôs em miniatura e modelos impressos em 3D do trato urinário humano para desenvolver uma nova tecnologia para dissolver cálculos renais. (Universidade de Waterloo)
Vídeo: Pesquisadores da Universidade de Waterloo guiam um robô em miniatura (rosa) através de um modelo impresso em 3D do trato urinário usando um ímã giratório em um braço robótico. (Universidade de Waterloo)
Fonte: University of Waterloo
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