Spray magnético transforma objetos em mini robôs que podem entregar medicamentos

Um spray magnético semelhante a cola pode transformar objetos, como pílulas, em mini robôs que podem ser controlados por ímãs e navegados pelo corpo.

Os objetos pulverizados podem rolar, virar e rastejar usando um campo magnético. Shen Yajing da City University of Hong Kong e seus colegas até usaram o spray para animar as asas de uma garça de origami.

“Nosso spray pode converter vários objetos minúsculos em mini robôs diretamente”, diz Yajing. O objeto pode ser plano ou tridimensional e apenas uma fina camada de spray é necessária, diz ele. A substância, batizada de M-spray, é feita de álcool polivinílico, glúten e partículas de ferro.

Mini robôs que podem se adaptar a ambientes não estruturados, operar em espaços confinados e interagir com uma ampla gama de objetos seriam desejáveis ​​para exploração e aplicações biomédicas. O desenvolvimento contínuo de mini robôs, entretanto, requer técnicas de fabricação simples e escaláveis.

Nesse estudo, publicado na revista Science Robotics, os pesquisadores propõem uma abordagem minimalista para construir mini robôs revestindo objetos inanimados com um spray magnético aglutinado composto. A abordagem permite que uma variedade de objetos unidimensionais (1D), 2D ou 3D sejam cobertos com um filme fino dirigível magneticamente (~ 100 a 250 micrômetros de espessura). O filme é fino o suficiente para preservar o tamanho, a morfologia e a estrutura originais dos objetos, ao mesmo tempo que fornece uma atuação de até centenas de vezes seu próprio peso.

Sob a atuação de um campo magnético, os mini robôs são capazes de demonstrar uma variedade de habilidades locomotivas: rastejar, andar e rolar. Além disso, pode-se reprogramar e desintegrar o filme magnético nos mini robôs sob demanda. Essas habilidades foram então aproveitadas para demonstrar aplicações biomédicas, incluindo navegação por cateter e administração de medicamentos.

O revestimento do spray pode ser removido usando um campo magnético oscilante para quebrá-lo em pó, deixando o objeto intacto, diz Yajing. Isso pode ser útil para a entrega de comprimidos em um local específico. O pó restante pode ser absorvido ou excretado pelo corpo, diz Yajing.

A equipe testou isso manobrando e desintegrando com sucesso um medicamento revestido com M-spray em uma área-alvo no estômago de um coelho inconsciente.

“Com componentes biocompatíveis e efeitos colaterais de sua desintegração insignificantes, ele é um bom candidato para aplicações biomédicas”, diz Xinyu Wu, do Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen, China.

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Fontes:
Science Robotics, Vol. 5, Nº 48, em 18 de novembro de 2020.
New Scientist, notícia publicada em 18 de novembro de 2020.