روبوتات بحجم المليمتر تنفذ عمليات جراحية دقيقة

حقّق باحثون في المركز الألماني لأبحاث السرطان إنجازاً جديداً في مجال الجراحة بالمنظار، حيث طوّروا روبوتات مصغرة بحجم المليمتر قادرة على تنفيذ إجراءات جراحية دقيقة.

ولأول مرة، استطاع الفريق إجراء تجربة لجراحة كهربائية لعلاج انسداد القنوات الصفراوية باستخدام عدة روبوتات صغيرة، ونشرت النتائج، الثلاثاء، في دورية «The Astrophysical Journal».

وتتعدد التطبيقات المحتملة للروبوتات المصغرة في الطب، بدءاً من توصيل الأدوية بدقة عالية، إلى المهام الاستشعارية وإجراء العمليات الجراحية المعقدة. وقد تم تطوير واختبار مجموعة من الروبوتات لهذه المهام، تتراوح أحجامها من النانومتر إلى السنتيمتر، لكن هذه الروبوتات المصغرة التي بحجم المليمتر تواجه غالباً تحديات كثيرة، أبرزها عدم قدرتها على حمل الأدوات الجراحية الثقيلة والحركة عبر الأسطح الزلقة المبطنة بالمخاط داخل الجسم.

ولحلّ هذه المشكلات، طوّر الفريق نظاماً يسمى «TrainBot»، وهو وحدة تتألف من عدة روبوتات صغيرة متصل بعضها ببعض، ومجهزة بأقدام مقاومة للانزلاق. ويعمل هذا النظام من دون أسلاك، ويتم التحكم فيه بواسطة حقل مغناطيسي دوّار، ما يسمح بتحريك الروبوتات في مستوى معين مع التحكم في الدوران. وتم تصميم نظام التشغيل والتحكم الخارجي ليكون مناسباً للمسافات في حجم الجسم البشري.

وقام الباحثون باختبار التقنية في عملية جراحية كهربائية تجريبية لعلاج انسداد القناة الصفراوية، وهي حالة خطيرة تحدث في بعض أنواع سرطان القنوات الصفراوية.

والعملية الجراحية الكهربائية هي إجراء يُستخدم لعلاج الانسدادات أو الأنسجة غير الطبيعية عن طريق تطبيق جهد كهربائي لإزالة أو تدمير الأنسجة المستهدفة. وتستخدم هذه التقنية عادةً في الجراحة بالمنظار، حيث يتم إدخال أداة تُدعى الإلكترود لتوجيه الطاقة الكهربائية إلى المنطقة المصابة. وتم استخدام النظام لتحريك أداة جراحية طويلة، ووزنها يعادل 3 أضعاف وزن الروبوت الواحد، إلى موقع الانسداد، حيث تم إزالة الأنسجة المسدودة كهربائياً.

وأظهرت التجارب على الأعضاء المستأصلة من الخنازير نجاحاً كبيراً. وبناءً على النتائج التي وصفها الفريق بـ«الواعدة»، يتطلع الباحثون إلى تطوير روبوتات مصغرة أخرى قادرة على أداء مهام إضافية في الجراحة بالمنظار، ما يعزز التفاؤل بإمكانية استخدام هذه الروبوتات في عمليات جراحية أخرى، مثل إدخال القسطرة أو توصيل الأدوية إلى الأماكن المستهدفة داخل الجسم.