Description du projet
Des microrobots médicaux implantables
Inspirée de la science-fiction, la robotique médicale à petite échelle vise à administrer des traitements précis à l’intérieur du corps humain. Les microrobots actuels ne peuvent toutefois délivrer que des médicaments ou des cellules et dépendent de signaux externes. Ces robots peinent à accomplir des tâches complexes, comme s’insérer dans des zones cibles ou demeurer stables dans le temps. Leur manque d’autonomie limite leur application dans des procédures médicales critiques. Le projet I-BOT, financé par le CER, entend relever ces défis en développant des microrobots implantables à l’aide de matériaux avancés. Ces robots s’appuient sur un guidage magnétique et des matériaux à mémoire de forme pour se déplacer et s’adapter à l’intérieur du corps. I-BOT testera ces microrobots dans des scénarios médicaux réels afin de démontrer leur efficacité et leur potentiel d’utilisation future pour les traitements aux patients.
Objectif
Small-scale medical robotics was born from a science fiction vision: shrinking down a group of surgeons and letting them swim to the brain to save a patients life. This vision calls for precision, efficiency in delivering force and noninvasiveness. Conversely, the microrobots proposed so far are only able to perform drug or cell delivery. Furthermore, their capability to keep an active configuration is strictly dependent on the presence of a certain external stimulus. In this ERC project I aim to tackle these challenges by devising new actuation mechanisms, control and imaging strategies allowing the microrobots to exert suitable forces and prolonging their lifetime. I-BOT proposes the first generation of implantable microrobots featured by a multi-material structure including a liquid perfluorocarbon core and a shape memory polymers magnetic composite skin. By exploiting magnetic material programming, microrobots will be capable of multimodal locomotion under magnetic guidance. Upon target reaching, low intensity pulsed ultrasound and alternated magnetic fields will trigger acoustic droplet vaporization and magnetic hyperthermia. This will produce simultaneous volumetric expansion of the internal chamber and deformation of the surrounding skin to allow fitting the implant site. Shape memory polymers will ensure shape locking upon removal of the triggering signals thus stable implant. Ultrasound acoustic phase analysis will allow microrobot tracking over the entire implant procedure and prolonged lesion monitoring upon implantation.
The I-BOT approach will be validated in three relevant validation scenarios (ulcer filling, vascular graft and long term tumoral lesion monitoring) to demonstrate the flexibility of the approach and to unveil the potentialities and the impact of implantable microrobots. As a final step, the most promising validation scenario will be tested in vivo in large animals, as a step forward in moving microrobots from the bench to the bedside.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
56127 Pisa
Italie