MIT desenvolve robô flexível para explorar o intestino delgado

Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) desenvolveram um robô flexível, apelidado de BIOSENTER, projetado para percorrer o intestino delgado. O órgão, conhecido por seu comprimento e dobras, representa um desafio para diagnósticos e tratamentos médicos. A tecnologia, detalhada em estudo publicado na revista Science Robotics, promete uma abordagem mais segura e automatizada para alcançar áreas profundas do trato digestivo.

Como funciona a "serpente robótica"

Com 95 milímetros de comprimento e 14 milímetros de diâmetro, o BIOSENTER foi dimensionado para passagem segura pelo esôfago. Sua estrutura, inspirada na musculatura de serpentes, conta com quatro câmaras infláveis reforçadas com fios de Kevlar dispostos em hélice. Isso permite que o robô se estique em até 1,35 vezes seu tamanho original e faça curvas de até 112 graus, com rotação contínua de 360 graus.

A cabeça e a cauda do robô possuem micro-cortes de kirigami, técnica japonesa de corte e dobra. Ao inflar os balões nas extremidades, estruturas em formato de escamas se erguem e aderem à mucosa intestinal com uma força de cerca de 1,5 Newton. Essa fixação requer apenas 30% de expansão do balão, significativamente menor que os 150% de balões convencionais, reduzindo o risco de lesões.

Um canal oco central de 6 milímetros de diâmetro, reforçado por uma mola superelástica de nitinol, impede o colapso durante o movimento. Este canal permite a passagem de microcâmeras, luzes LED, tubos para aplicação de fluidos e pinças de biópsia. O robô é operado remotamente por um médico através de um joystick sem fio via Bluetooth, conectado a uma caixa de controle com bombas, válvulas e sensores de pressão.

Resultados e potencial clínico

Em testes laboratoriais, o robô atingiu velocidades de 100 milímetros por minuto em tubos transparentes e 43 milímetros por minuto em superfícies com tecido intestinal. Experimentos com modelos suínos, que possuem anatomia digestiva similar à humana, demonstraram resultados promissores.

O BIOSENTER percorreu 2 metros de intestino delgado em apenas 11 minutos, adaptando-se às curvas com forças de empuxo suaves entre 2,2 e 6,4 Newtons. Durante o trajeto, a equipe realizou com sucesso biópsias de tecidos, transmitiu vídeo ao vivo e aplicou fluidos direcionados, simulando a futura administração de medicamentos. Análises histológicas confirmaram que a locomoção e fixação do robô não causaram inflamações ou danos visíveis à mucosa intestinal.

O futuro dos diagnósticos intestinais

O objetivo do BIOSENTER, segundo o professor e gastroenterologista Giovanni Traverso, não é substituir exames existentes, mas oferecer uma alternativa mais segura e menos invasiva para alcançar regiões profundas do trato digestivo. Os pesquisadores estão focados em aprimorar os sistemas de navegação e realizar testes clínicos em cenários mais próximos da prática médica, visando o início de ensaios em humanos.