क्या मिनी रोबोट आपके नजदीकी अस्पताल में आ रहे हैं?



2 अगस्त, 2022 – कल्पना कीजिए कि आपको उस ऑपरेटिंग रूम में ले जाया जा रहा है जहां आपकी सर्जिकल टीम इंतजार कर रही है – सर्जन, एनेस्थेसियोलॉजिस्ट, और … एक छोटा रोबोट केकड़ा। नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने एक सुपर-छोटा रोबोट केकड़ा बनाया है जो एक दिन नाजुक काम कर सकता है सर्जिकल कार्य – छोटी, टूटी हुई धमनियों, स्पष्ट बंद धमनियों, या कैंसर के ट्यूमर को ट्रैक करने के लिए आपके शरीर में प्रवेश करना। साइंस रोबोटिक्स के हालिया अंक में वर्णित छह पैरों वाला, आधा मिलीमीटर चौड़ा पेकीटो केकड़ा, दुनिया का सबसे छोटा रिमोट है -नियंत्रित चलने वाला रोबोट। यह झुक सकता है, मुड़ सकता है, चल सकता है और कूद सकता है और रिमोट-नियंत्रित लेजर का उपयोग करके संचालित होता है। यह एक दशक में फैले अनुसंधान में नवीनतम प्रगति में से एक है जिसका उद्देश्य कठिन-से-पहुंच वाले स्थानों में व्यावहारिक कार्य करने के लिए लघु मशीनें बनाना है। यह सिंथेटिक क्रस्टेशियन और अन्य “माइक्रोरोबोट्स” आपके विचार से जल्द ही सर्जिकल टीमों की मदद कर सकते हैं, रोबोटिक्स और सामग्री विज्ञान में प्रगति के लिए धन्यवाद। लेकिन इस भविष्य के वास्तविकता बनने से पहले क्या होना चाहिए? एक रोबोट केकड़ा बनाना एक पिस्सू के आकार का रोबोट केकड़ा बनाना “बहुत सरल” है, बायोइलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर जॉन रोजर्स, पीएचडी, जिन्होंने अनुसंधान का नेतृत्व किया, कहते हैं। “इसमें तीन प्रकार की सामग्री होती है: एक बहुलक, एक आकार-स्मृति मिश्र धातु, और कांच।” पॉलीमर, एक प्लास्टिक जैसी सामग्री का उपयोग माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में किया जाता है। दूसरा घटक, आकार-स्मृति धातु मिश्र धातु, जोड़ों और पैरों को बनाने के लिए बहुलक के साथ बंधी हुई है। तीसरा घटक कांच का एक पतला लेप है जो रोबोट के शरीर के बाहरी हिस्से पर लगाया जाता है। “ग्लास एक एक्सोस्केलेटन प्रदान करता है। रोजर्स कहते हैं, यह रोबोट के समग्र शरीर को कठोरता देता है। रोबोट ऑपरेटर केकड़े पर एक विशिष्ट स्थान पर एक लेजर को इंगित करता है, जो एक थर्मल तंत्र को ट्रिगर करता है जो रोबोट को स्थानांतरित करता है। “इसे कुछ अंगों पर चमकाकर, हम कर सकते हैं एक विशिष्ट चाल बनाएं,” रोजर्स कहते हैं, यह समझाते हुए कि गर्मी केकड़े को “प्रकट” करती है। जब रोबोट ठंडा हो जाता है, तो वह अपने मूल आकार में वापस आ जाता है। यह तह और खुलापन हरकत पैदा करता है – केकड़ा चलता है। रोजर्स अपने छात्रों को केकड़े को चुनने का श्रेय देते हैं – उन्हें जिस तरह से यह बग़ल में स्कूटी करता है उसे पसंद करता है – लेकिन उनका कहना है कि किसी भी प्राणी को शायद छोटा बनाया जा सकता है। हम चिकित्सा में छोटे रोबोटों का उपयोग कैसे करेंगे? जबकि रोजर्स किसी भी विशिष्ट चिकित्सा उपयोग को बहुत मुश्किल से बेचने में झिझकते हैं, सर्जिकल अनुप्रयोग इस तकनीक के लिए सबसे अधिक आशाजनक प्रतीत होते हैं। मानव शरीर के अंदर गहरे उपयोग के लिए, रोजर्स कहते हैं, “आप शायद एक तैराक चाहते हैं – एक मछली की तरह। तैराकों पर काम करने वाले अन्य समूह भी हैं।” रेनी झाओ, पीएचडी, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर, ऐसे ही एक वैज्ञानिक हैं। एक नए नेचर कम्युनिकेशंस लेख में, वह और उनके सहयोगी अपने “कताई-सक्षम वायरलेस उभयचर ओरिगेमी मिलिरोबोट” पर रिपोर्ट करते हैं। (कहते हैं कि पांच गुना तेजी से।) मिनी रोबोट – एक उंगलियों के आकार के करीब – एक छोटे सिलेंडर की तरह दिखता है और इसमें एक ओरिगेमी-प्रेरित पैटर्न होता है जो मुड़ और बकल करता है। यह एक दूरस्थ चुंबक की मदद से चिपचिपा तरल और अधिक चिकनी सतहों और द्रव्यमान (जैसे मानव अंग), रोलिंग, फ़्लिपिंग और कताई के माध्यम से ग्लाइड होता है। सिलेंडर को मोड़ना और खोलना एक पंपिंग तंत्र के रूप में काम करता है और इसका उपयोग तरल दवा के लक्षित वितरण के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह आंतरिक रक्तस्राव को रोकने में मदद करने के लिए दवाओं को शरीर में ले जा सकता है, झाओ कहते हैं। वह कहती हैं, “हम रक्त वाहिकाओं जैसे संकीर्ण वातावरण में बायोमेडिकल अनुप्रयोगों के लिए इसे और कम करके सिस्टम में सुधार कर रहे हैं।” अपने पेपर में, झाओ और उनके सह-लेखक यह भी ध्यान देते हैं कि मिनी कैमरे और मिनी संदंश को मिलीरोबॉट्स में रखा जा सकता है। एंडोस्कोपी और बायोप्सी प्रक्रियाओं को करने के लिए, जो सैद्धांतिक रूप से मौजूदा तकनीकों की तुलना में रोगियों के लिए कम जोखिम ले सकता है। लेकिन रोबोट के डिजाइन चरण के दौरान बहुत परीक्षण और त्रुटि हुई थी, झाओ कहते हैं। वह कहती हैं, “सबसे मुश्किल हिस्सा एक अनुकूलित तैराकी प्रदर्शन है,” क्योंकि रोबोट का घनत्व उस तरल के घनत्व के बहुत करीब होना चाहिए जिसमें वह “तैराकी” कर रहा है। आगे क्या है अभी, झाओ का उभयचर रोबोट अभी भी अंदर है परीक्षण चरण जो पशु परीक्षण से पहले आते हैं। यदि यह उन बाधाओं को दूर कर देता है, तो इसका मानव नैदानिक ​​परीक्षणों में अध्ययन किया जाएगा। इसका मतलब है कि तैराकी सिलेंडर – या रोबोट केकड़े, उस मामले के लिए – कार्डियक सर्जिकल टीमों या टांके लगाने वाले अंगों की मदद करने में वर्षों लगेंगे। “यह प्रारंभिक चरण है। खोजपूर्ण कार्य, ”रोजर्स कहते हैं। “हम सूक्ष्म-रोबोट प्रौद्योगिकियों का पीछा करने वाले शोधकर्ताओं के एक व्यापक समुदाय के हिस्से के रूप में विचारों को पेश करने की कोशिश कर रहे हैं, इस उम्मीद के साथ कि समय के साथ, ये प्रौद्योगिकियां अंततः शल्य चिकित्सा उद्देश्यों के लिए व्यावहारिक नैदानिक ​​​​उपयोगों को जन्म देंगी। यह बहुत शुरुआती बिंदु है।” .



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