การสร้างหุ่นยนต์มีชีวิตขนาดจิ๋วเพื่อช่วยนำส่งยาเข้าสู่ร่างกาย

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้สร้าง AggreBots จากเซลล์ปอดของมนุษย์ ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ชีวภาพขนาดเล็กที่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างแม่นยำ ช่วยเปิดทางการใช้งานทางการแพทย์ตั้งแต่การส่งยาไปจนถึงการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ

AggreBots มีขนาดเล็กมากและสามารถเคลื่อนที่ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนของร่างกายในอนาคตได้ - รูปภาพ: phys.org

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances ถือเป็นจุดเปลี่ยนในสาขาหุ่นยนต์ชีวไฮบริด

หุ่นยนต์เหล่านี้เรียกว่า AggreBots ซึ่งเป็นกลุ่มเนื้อเยื่อชีวภาพขนาดเล็กที่สามารถรวมเข้าด้วยกันและจัดเรียงเป็นรูปร่างต่างๆ ช่วยให้ควบคุมการเคลื่อนไหวได้อย่างแม่นยำ

ถือเป็นก้าวสำคัญในสาขาไบโอบอท ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่ทำจากวัสดุชีวภาพ ซึ่งสามารถเคลื่อนไหวได้เองและแสดงพฤติกรรมตามโปรแกรม

หุ่นยนต์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและเข้ากันได้ทางชีวภาพ

ก่อนหน้านี้ นักวิจัยเคยใช้เส้นใยกล้ามเนื้อเป็นพลังงานให้กับไบโอบอท ซึ่งหดตัวและขยายตัวได้เหมือนกล้ามเนื้อตามธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยของรองศาสตราจารย์สี (ชาร์ลี) เหริน มุ่งเน้นไปที่กลไกที่แตกต่างออกไป นั่นคือ ซิเลีย ซึ่งเป็นโครงสร้างเส้นใยขนาดเล็กที่เคลื่อนไหวเพื่อผลักของเหลวที่มีอยู่ในปอดของมนุษย์และช่วยผลักสิ่งสกปรกและแบคทีเรียออกไป

นักวิทยาศาสตร์ สามารถสร้างไบโอบอทที่มี "แผนที่การเคลื่อนไหว" ที่แม่นยำได้โดยการรวมกลุ่มเนื้อเยื่อที่เติบโตจากเซลล์ต้นกำเนิดของปอด ซึ่งบางส่วนมีการกลายพันธุ์ที่ทำให้แฟลกเจลลาบางส่วนไม่สามารถเคลื่อนไหวได้

นี่ก็เหมือนกับการปรับใบพายบนเรือ การถอดหรือเปลี่ยนตำแหน่งของใบพายเพื่อกำหนดทิศทางการเคลื่อนไหวตามต้องการ

จุดเด่นของ AggreBots คือความสามารถในการประกอบชิ้นส่วนระหว่างเนื้อเยื่อที่มีแฟลกเจลลาและเนื้อเยื่อที่ไม่ทำงานได้อย่างยืดหยุ่น ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงสามารถสร้างแบบจำลองหุ่นยนต์ที่มีรูปแบบการเคลื่อนไหวเฉพาะได้

รองศาสตราจารย์วิคตอเรีย เว็บสเตอร์-วูด กล่าวว่า วิธีการนี้ไม่เพียงแต่จะนำเสนอ “มิติใหม่แห่งการออกแบบ” เท่านั้น แต่ยังรับประกันว่าหุ่นยนต์จะทำจากวัสดุชีวภาพ 100% อีกด้วย ซึ่งหมายความว่าหุ่นยนต์สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เข้ากันได้ทางชีวภาพ และลดความเสี่ยงในการนำไปใช้ในร่างกายมนุษย์

การวิจัยและศักยภาพทางการแพทย์

AggreBots เปิดโอกาสการประยุกต์ใช้งานที่สำคัญมากมาย พวกมันอาจกลายเป็นเครื่องมือวิจัยในสาขาพยาธิวิทยาของแฟลกเจลลา เช่น ภาวะซิลิอารีดิสคิเนเซียปฐมภูมิ และโรคซิสติกไฟโบรซิส

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การผลิตจากเซลล์ของผู้ป่วยเองยังให้โอกาสในการพัฒนาวิธีการรักษาแบบเฉพาะบุคคล ช่วยให้หุ่นยนต์ส่งยาไปยังจุดที่ถูกต้องได้โดยไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาการปฏิเสธ

รองศาสตราจารย์ซีเหริน เน้นย้ำว่า “ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนเช่นร่างกายมนุษย์ ความสามารถในการเคลื่อนไหวอย่างแม่นยำถือเป็นปัจจัยสำคัญ ไบโอโรบอตเหล่านี้ไม่เพียงช่วยให้เราเข้าใจผลกระทบของสิ่งแวดล้อมต่อสุขภาพได้ดียิ่งขึ้น แต่ยังสามารถเป็นเครื่องมือในการขนส่งยาเข้าสู่ร่างกายได้โดยตรงอีกด้วย”

ด้วยการผสมผสานระหว่างการออกแบบแบบโมดูลาร์ วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และความสามารถในการควบคุมมอเตอร์ที่ยืดหยุ่น ทำให้ AggreBots จึงมีศักยภาพที่จะกลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในทางการแพทย์สมัยใหม่

ในอนาคต หุ่นยนต์มีชีวิตขนาดจิ๋วเหล่านี้อาจทำงานที่ซับซ้อนภายในร่างกายได้ ตั้งแต่การส่งยาไปยังเซลล์ที่เป็นโรคไปจนถึงการซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เสียหาย ช่วยสร้างยุคใหม่ของการแพทย์ที่แม่นยำและเฉพาะบุคคล

กลับสู่หัวข้อ

มินห์ ไฮ

ที่มา: https://tuoitre.vn/tao-ra-robot-song-sieu-nho-giup-dua-thuoc-vao-co-the-20250927215029134.htm