Robot come sonde da fantascienza per studiare e curare l’organismo umano

Pubblicato il 24 luglio 2010 14:19 | Ultimo aggiornamento: 26 luglio 2010 14:15

Video capsula endoscopica

Paolo Dario e Arianna Menciassi, professori di robotica biomedica presso la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, hanno annunciato su Scientific American 1 l’arrivo prossimo venturo delle videocapsule di nuova generazione, con tanto di ‘zampe’, zoom e strumenti vari, guidate da telecomando wifi.

Studiati per ora negli animali, i minirobot potrebbero essere presto pronti per le applicazioni umane. Il vantaggio, rispetto al transito ‘passivo’ della videocapsula, è che possono essere guidati fino a esplorare esattamente le aree che interessano il medico.

Un po’ come quelle sonde inviate su Marte a raccogliere campioni di terreno, questi robottini ‘da interni’ potrebbero essere usati anche per prelevare frammenti di intestino malato, aiutando così i medici a scovare i tumori più nascosti e a dare un nome alle infiammazioni più misteriose. Ma anche essere inviati in missione di soccorso, ad esempio per rilasciare farmaci cura-ulcera o per tamponare emorragie.

Ma se la fantasia fa presto a volare lontano, la realtà si scontra con una serie di ostacoli che richiedono miracoli di tecnologia avanzata, da contenere in un aggeggio non più grande di un pesciolino di liquirizia. In particolare, le immagini inviate dal robot devono essere molto fedeli e trasmesse ad alta velocità, praticamente in tempo reale.

Naturalmente poi le ‘batterie’ dei mini-robot devono durare almeno le 12 ore necessarie a completare il viaggio al centro dell’intestino, illuminandone anche gli angoli più reconditi, e assicurare l’energia necessaria a far muovere le minuscole ‘zampette’ per i tanti compiti che il ‘grande fratello’ chirurgo gli chiede di eseguire dall’esterno.

Non basta. Si è già a un passo dall’ultima frontiera, il robot ‘IKEA’, quello in grado di auto-assemblarsi all’interno del corpo. L’idea è quella di far inghiottire al paziente 10-15 capsule, ognuna delle quale contiene un componente miniaturizzato (es. videocamera, pinzette per biopsie, mini-bisturi, mini-cucitrici) con un paio di magneti alle estremità.

 Una volta all’interno dello stomaco, ben riempito d’acqua, i componenti vengono assemblati nella configurazione desiderata, guidati dalla forza invisibile di campi magnetici applicati dall’esterno, per poi procedere a veri e propri interventi chirurgici robotizzati e miniaturizzati, senza bisogno di fare neppure un buco nella pancia. Una volta completata la procedura chirurgica, il ‘braccio’ meccanico può essere smontato ed espulso a pezzetti dall’intestino.

Traguardi di una fantascienza ormai a portata di sala operatoria, grazie al lavoro di 18 gruppi di ricerca europei consorziati con il coreano Intelligent Microsystem Center (IMC), che rappresentano la risposta europea alla videocapsula ‘passiva’ israeliana, utilizzata nella pratica clinica da un decennio.

Lo stesso Paolo Dario, dell’Univeristà di Pisa, ha inventato negli anni ’90 il primo robot da colonscopia dotato di auto-propulsore ed ha condotto studi pionieristici sulle video capsule robotiche wireless, in collaborazione con altri ricercatori europei e con i coreani di Microsystems Center. Arianna Menciassi è invece specializzata nella microingegneria applicata alle terapie minimamente invasive e in nanotecnologia medica.

Ai ricercatori del Sant’Anna di Pisa è stato tra l’altro affidato il coordinamento scientifico e tecnico del progetto internazionale Vector (Versatile endoscopic capsule for gastrointestinal tumOr recognition and therapy).