Gran angular

Salvador Pané

CoDirector del Multi-Scale Robotics Lab a la Universitat ETH Zürich

“Els camps magnètics són com una navalla suïssa per a la micro i la nanorobòtica”

Dissenyem bobines el màxim de compactes perquè tots els hospitals les puguin adoptar
Estem investigant aplicacions per contrarestar l’ictus i les lesions de medul·la espinal

Sal­va­dor Pané, bar­ce­loní de nai­xe­ment, fa més de quinze anys que viu i desen­vo­lupa les seves inves­ti­ga­ci­ons sobre micro­robòtica i nano­robòtica biomèdica a la uni­ver­si­tat ETH Zurich (Suïssa). Pané ha visi­tat Bar­ce­lona com a ponent con­vi­dat a La Nit de la Robòtica d’enguany, esde­ve­ni­ment orga­nit­zat cada octu­bre per Engi­nyers Indus­tri­als de Cata­lu­nya.

Dis­se­nyen micro­ro­bots i nano­ro­bots capaços de mani­o­brar a través dels vasos san­gui­nis i de lliu­rar medi­ca­ments en punts con­crets del cos. Com ho fan?
Els robots que entren al nos­tre cos estan fets de mate­ri­als magnètics, i uti­lit­zem un sis­tema de nave­gació magnètic sense fils per poder-los guiar i mani­pu­lar.
Com fun­ci­ona aquest sis­tema de nave­gació?
Uti­lit­zem bobi­nes amb què podem con­tro­lar amb pre­cisió els camps magnètics que volem apli­car en funció de les tas­ques assig­na­des als dis­po­si­tius. Amb les bobi­nes fem que els dis­po­si­tius es des­pla­cin o que facin rota­ci­ons sobre si matei­xos, o bé que imi­tin els movi­ments dels bac­te­ris o dels esper­mes, o dels micro­or­ga­nis­mes i les cèl·lules. Això ens ajuda a inte­grar millor els micro­ro­bots i nano­ro­bots al cos humà.
Els camps magnètics són capaços de fer tot això?
Aquesta és la riquesa i la ver­sa­ti­li­tat d’uti­lit­zar camps magnètics. Segons la freqüència que facis ser­vir, pots des­plaçar els dis­po­si­tius o bé pro­vo­car que girin ràpida­ment i escal­fin el mate­rial que duen incor­po­rat amb la intenció de fer-lo escla­tar al lloc danyat del cos, per posar un exem­ple. Els camps magnètics són com una nava­lla suïssa per al nos­tre camp d’inves­ti­gació.
Qui­nes carac­terísti­ques tenen, aques­tes bobi­nes?
Com més gran siguin, més gran serà el camp magnètic que gene­ra­ran. En tot cas, les nos­tres inves­ti­ga­ci­ons es diri­gei­xen a dis­se­nyar bobi­nes el màxim de com­pac­tes, perquè no siguin gaire pesants, de manera que tots els hos­pi­tals puguin adop­tar aquest sis­tema de nave­gació i trans­por­tar-lo d’una sala d’ope­ració a una altra amb faci­li­tat.
Han arri­bat a pro­var en per­so­nes aquests micro­ro­bots i nano­ro­bots?
Hem fet abla­ci­ons cardíaques amb catèters robòtics en ani­mals grans, com els porcs. També hem dut a terme pro­ves amb ani­mals més petits, com conills o rato­lins, però encara hi ha molts aspec­tes que s’han de resol­dre abans d’apli­car-ho en per­so­nes i trac­tar una pos­si­ble con­dició mèdica.
Quins rep­tes tenen al davant?
El pri­mer repte és el d’esbri­nar on injec­tem els dis­po­si­tius i com ho fem. El segon, veure si un cop implan­tats serem capaços d’exer­cir la força sufi­ci­ent per guiar-los d’un punt a l’altre del cos humà. I per aca­bar, també hem de resol­dre el fet que hem d’acon­se­guir sufi­ci­ent agent de con­trast per poder fer el segui­ment, i aquest no és un tema sen­zill.
On radica la difi­cul­tat?
Els agents de con­trast que hem uti­lit­zat quan hem fet pro­ves amb rates, per exem­ple, per­me­ten visu­a­lit­za­ci­ons a través de llum infra­roja pròxima, però això no és pos­si­ble al cos humà, perquè el raig infra­roig pene­tra menys i per tant hauríem d’uti­lit­zar radi­ació X, per­ju­di­cial per a les per­so­nes en expo­si­ci­ons llar­gues. Allò ideal seria acon­se­guir un agent de con­trast que ens per­metés guiar i moure els dis­po­si­tius sense la presència del metge a la sala d’ope­ra­ci­ons, fet que també ens per­me­tria apli­car la tècnica a les inter­ven­ci­ons en remot.
Tre­ba­llen en futu­res apli­ca­ci­ons con­cre­tes en humans?
Encara queda camí per recórrer, però ja estem inves­ti­gant en ictus i en lesi­ons de la medul·la espi­nal. En el cas de l’ictus, estu­diem injec­tar un catèter a través de l’ungla i por­tar-lo a la zona vas­cu­lar pròxima a l’afec­tació. Amb això acon­se­guiríem con­cen­trar el medi­ca­ment neces­sari per dis­sol­dre l’ictus i es gua­nya­ria un temps impor­tantíssim per al paci­ent, a més de reduir l’efecte sistèmic de l’anti­trombòtic.
I pel que fa a les lesi­ons medul·lars?
Estem inten­tant crear micro­ro­bots mag­ne­toelèctrics, capaços de gene­rar elec­tri­ci­tat per esti­mu­lar tei­xits. La idea seria injec­tar aquests dis­po­si­tius a la zona danyada de la medul·la, a través d’una punció lum­bar, i apli­car camps magnètics per esti­mu­lar el tei­xit de la zona afec­tada. L’objec­tiu és acon­se­guir rege­ne­rar-lo com­ple­ta­ment i eli­mi­nar la lesió.
L’ull humà no per­cep els nano­ro­bots. Quina mida tenen els micro­ro­bots?
La mida del micro­ro­bot equi­val a una ter­cera part d’un glòbul ver­mell. L’ull humà tam­poc els pots veure.


Identificar-me. Si ja sou usuari verificat, us heu d'identificar. Vull ser usuari verificat. Per escriure un comentari cal ser usuari verificat.
Nota: Per aportar comentaris al web és indispensable ser usuari verificat i acceptar les Normes de Participació.