čtvrtek 8. listopadu 2012

Maličcí roboti a jiní pomocníci v medicíně.


"Musíme ještě udělat endoskopii," bez emocí v hlase sdělí lékař pacientovi. "Dobře," špitne ošetřovaný, "ale pane doktore, nebude to bolet?" Ujišťuje se a trochu se mu třese strachem hlas, protože o tomto vyšetření slyšel různé informace.
"Ne, buďte klidný, teď už vůbec ne a nic vám nehrozí, jen spolkněte tady toho červa, prosím."

Skutečně, takovýto podivný rozhovor bude moci někdy v blízké budoucnosti zaznít. Oním červem je mikrochirugický robot, který se již několik let skutečně vyvíjí. Jedná se o zřejmě nejzajímavější projekt mezi dalšími pokusy o konstrukci bezpečného endoskopu.

Endoskopické vyšetření je v mnohých případech nezbytné, ale zároveň při něm může dojít k poškození orgánů. Tým specialistů stvořil robotka - červa, který bez problémů a bezpečně projede například celým trávicím traktem, zmapuje ho a nepoškodí.
Toto medicínské robotechnické zařízení vzniklo na základě studia pohybů mořských červů Perinereis rod Nereidae. Ne moc roztomile vypadající červíci mají po obou stranách těla spoustu nožek, které jim umožňují pohybovat se i v písku po dně. Při pohledu na hýbající se červy si vědci představili, že takovýto pohyb by byl ideální i pro přístroj v prostředí lidského těla a pak už "stačilo jen" zkonstruovat umělého červa velikosti větší pilulky.
Převedením živého v umělé se jako první zabýval tým profesora Paola Dario na Scuola Superiore Sant'Anna, v italském městě Pisa . V současnosti se jedná o týmovou práci univerzit a výzkumníků z Itálie, Německa, Řecka a Velké Británie. Výsledkem jejich spolupráce je vytvoření dvou prototypů maličkého robočerva, který na prohlídku střev potřebuje půl hodiny.
Skládá se z několika článků, každý měří 47mm, je aluminiový s PET lopatkou. Celý prototyp váží 336gramů. Má sedm stupňů volnosti, je poháněný HITECH HS-81 mikroservo motorem. Červ - endoskop bude postupně v rámci zdokonalování vybaven i kamerou a zdrojem světla.

Ještě menší pomocníky chce lékařům dodat elektroinženýr Ron Weiss společně s kolegy. Pomocí předem zkonstruovaného cyklického fragmentu DNK geneticky naprogramovali bakterie. Naučili je komunikovat mezi sebou řečí barevných světelných signálů. Jedná se o bakterie E.coli, které vyzařují zelené nebo červené fluorescenční světlo. Informace o zbarvení je přenášena chemickým signálem z bakterie na bakterii. Při jednom z pokusů se podařilo na Petriho misce z bakterií vytvořit terč - zelený kruh uvnitř červeného. Podobná reakce na takovéto nebo i jiné vstupní signály pomohou vytvořit nové - biologické snímače, signalizující přítomnost nebezpečných mikroorganismů nebo chemikálií.
Weiss je přesvědčen, že k tomu aby naučili bakterie vniknout do těl různých organismů a odsud pak podávat informace, budou potřebovat už jen pět let výzkumů.

Předchozí je budoucnost v současnosti v několika nemocnicích Portorika mají pro pacienty i jejich doktory jinou maličkou pomůcku. Je to už známý RFID čip a jeho úloha je zlepšit komunikaci mezi pacientem, který trpí sklerózou a lékaři. Tento čip velikosti zrníčka se implantuje do ramene. Jsou na něm zapsána data, která následné lékaři umožní například z pacientovi zdravotní karty na Internetu získat všechny informace týkající se jeho zdravotního stavu. Implantace čipu stojí 200 dolarů a v současnosti je má v těle na celém světě 2500 lidí.


http://www2.mae.cuhk.edu.hk/~robio2009/Plenary%20speakers_2.html