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Investigadores del Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia (IMES) del MIT; la Universidad Nacional de Irlanda en Galway (NUI Galway); y AMBER, el Centro de Investigación de Materiales Avanzados y Bioingeniería de SFI, anunció recientemente un avance significativo en la robótica suave que podría ayudar a pacientes que necesitan dispositivos médicos in situ (implantados) como implantes mamarios, marcapasos , sondas neurales, biosensores de glucosa y drogas. y dispositivos de entrega celular.
El mercado de dispositivos médicos implantables se estima actualmente en alrededor de $ 100 mil millones, con un potencial de crecimiento significativo para el futuro a medida que se desarrollen nuevas tecnologías para la entrega de medicamentos y la vigilancia de la salud. Estos dispositivos no están exentos de problemas, causados en parte por las reacciones protectoras del cuerpo. Estas reacciones complejas e impredecibles de cuerpos extraños perjudican el funcionamiento del dispositivo y limitan en gran medida su rendimiento y eficacia terapéutica a largo plazo.
Tal reacción a un cuerpo extraño es la fibrosis, un proceso mediante el cual una cápsula fibrosa densa rodea el dispositivo implantado, lo que puede causar la falla del dispositivo o impedir la función. Los dispositivos médicos implantables tienen varias tasas de falla que pueden atribuirse a la fibrosis, que van del 30 al 50% para los marcapasos cardíacos implantables y el 30% para las prótesis de mamoplastia. En el caso de los biosensores o dispositivos de administración de fármacos / células, la densa cápsula fibrosa que puede acumularse alrededor del dispositivo implantado puede dificultar seriamente su funcionamiento, con consecuencias para el paciente y costos para el paciente. sistema de salud.
Se ha publicado una nueva visión radical de los dispositivos médicos para resolver este problema en la revista de renombre internacional, Ciencia robótica. El estudio fue dirigido por investigadores de NUI Galway, IMES y el centro de investigación SFI AMBER, entre otros. La investigación describe el uso de la robótica suave para modificar la respuesta del cuerpo a los dispositivos implantados. Los robots suaves son dispositivos flexibles que pueden implantarse en el cuerpo.
La Asociación Transatlántica de Científicos ha creado un pequeño dispositivo robótico de software llamado Dynamic Dynamic Reservoir (DSR), que reduce drásticamente la acumulación de la cápsula fibrosa al manipular el entorno en la interfaz entre el cuerpo. El dispositivo utiliza oscilación mecánica para modular la respuesta de las células alrededor del implante. En un diseño de inspiración biológica, el DSR puede cambiar de forma a escala del microscopio a través de una membrana de accionamiento.
Miembro de la Facultad Senior de IMES, Profesor Asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y W. M. Keck, Profesor de Desarrollo de Carrera en Ingeniería Biomédica, es un ex investigador en NUI Galway, coautor principal del estudio. "Este estudio muestra cómo las alteraciones mecánicas de un implante pueden modular la respuesta del cuerpo extraño del huésped. Esto ofrece un gran potencial para una gama de aplicaciones clínicas y, con suerte, conducirá a muchos estudios de colaboración futuros entre nuestros equipos. "
Garry Duffy, profesor de anatomía de NUI Galway e investigador principal de AMBER, y coautor principal del estudio, agrega: "Creemos que las ideas descritas en este artículo podrían transformar dispositivos futuros. y su interacción con el cuerpo. Estamos muy entusiasmados de seguir desarrollando esta tecnología y colaborar con personas interesadas en el potencial de la robótica suave para integrar mejor los dispositivos para un uso más prolongado y mejores resultados para los pacientes. Es genial construir y continuar trabajando con Dolan y Roche Labs y desarrollar una red transatlántica de robótica suave. "
Eimear Dolan, autor principal del estudio, profesor titular de ingeniería biomédica en NUI Galway y ex investigador en los Laboratorios Roche y Duffy en MIT y NUI Galway, dijo: "Estamos muy contentos de publicar este estudio, porque describe un enfoque innovador para modular la respuesta del cuerpo extraño con la ayuda de la robótica suave. Recientemente recibí una beca de investigación de la Science Foundation Ireland Royal Society para avanzar esta tecnología con un enfoque en la diabetes tipo 1. Es un privilegio trabajar con un equipo multidisciplinario como talentoso y espero seguir trabajando juntos. "
