Un robot suave insertado a través de un pequeño orificio en el cráneo puede desplegar seis patas llenas de sensores en la superficie del cerebro. Una versión de este robot blando se ha probado con éxito en un cerdo en miniatura y podría ampliarse para pruebas en humanos en el futuro.
El concepto ofrece un enfoque menos invasivo para colocar electrodos en la superficie del cerebro en comparación con el método tradicional, en el que los cirujanos practican un orificio en el cráneo del tamaño del dispositivo completamente extendido. Si resulta seguro y efectivo en humanos, eventualmente podría ayudar a monitorear e incluso tratar a las personas que experimentan ataques epilépticos u otros trastornos neurológicos.
“En realidad, hay un área de superficie realmente grande a la que se puede llegar sin hacer una craneotomía grande”, dice Stéphanie Lacour del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana.
El robot blando mide 2 centímetros de largo y sus patas están hechas principalmente de polímero de silicona flexible. Las patas se asemejan a pétalos de flores curvas que giran en espiral alrededor del cuerpo central y, cuando están completamente extendidas, cubren un diámetro de 4 centímetros. Cada pata contiene electrodos para monitorear la actividad cerebral.
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Las piernas podrían alargarse a 8 o 10 centímetros en futuros prototipos sin tener que aumentar el tamaño del agujero cortado en el cráneo, dice Sukho Song de los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales y parte del equipo de investigación.
Cuando están metidos, las piernas son similares a una manga con el puño hacia atrás, hacia el hombro, como si estuviera al revés. Al desplegarse , las piernas se llenan de líquido, que las empuja hacia afuera.
El robot fue probado en un modelo del cerebro hecho de plástico e hidrogel. Pero los investigadores también mostraron cómo podían desplegar una sola pierna robótica recta, de 15 milímetros de largo, en el cerebro de un minicerdo de Göttingen. En una demostración dentro del animal vivo, los electrodos del robot suave registraron patrones de actividad cerebral mientras los investigadores estimulaban eléctricamente el hocico del minipig.
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La implementación de un robot blando en la superficie del cerebro es un desafío porque prácticamente no hay espacio entre el cerebro humano y el cráneo: en promedio, es un espacio de solo 1 milímetro, dice Lacour. Los investigadores diseñaron las piernas del robot para expandirse suavemente y evitar ejercer presión sobre el cerebro.
Los sensores de tensión integrados en cada pata transmiten información sobre cuándo las patas del robot están completamente desplegadas, sin necesidad de cámaras adicionales o sensores externos. «Su uso innovador de sensores de tensión… tiene el potencial de reducir la necesidad de imágenes postoperatorias y acortar el tiempo que se pasa en el quirófano», dice Damiano Barone de la Universidad de Cambridge.
Una vez que se completa la tarea de monitoreo del cerebro, las piernas del robot se desinflan para que un cirujano pueda sacarlas fácilmente. Los investigadores planean eventualmente escalar el robot blando para pruebas en humanos a través de una empresa emergente llamada Neurosoft Bioelectronics.
[Escrito originalmente por Jeremy Hsu para Newscientist . Los datos fueron confirmados por el Staff de Morbeb]
Referencia de la revista
Science Robotics DOI: 10.1126/scirobotics.add1002
