Opis projektu
Mikroroboty medyczne w formie implantów
Małe roboty medyczne mają umożliwić precyzyjne wykonywanie procedur leczniczych wewnątrz ludzkiego ciała, niczym w science fiction. Jednak obecne mikroroboty są w stanie jedynie dostarczać leki lub komórki i wymagają zewnętrznych sygnałów do potrzymania prawidłowego działania. Nie radzą sobie z wykonywaniem złożonych zadań, takich jak wpasowywanie się w miejsca docelowe, i nie są stabilne w czasie. Brak autonomicznego działania ogranicza ich wykorzystanie w krytycznych procedurach medycznych. W tym kontekście finansowany przez ERBN projekt I-BOT zakłada poprzez opracowanie wszczepialnych mikrorobotów z zaawansowanymi materiałami. Roboty te wykorzystują naprowadzanie magnetyczne i materiały z pamięcią kształtu do poruszania się i ustawiania wewnątrz organizmu. Zespół I-BOT przetestuje te mikroroboty w rzeczywistych scenariuszach medycznych, aby potwierdzić ich skuteczność i potencjał do wykorzystania w przyszłości w leczeniu pacjentów.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki chemicznenauka o polimerach
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria elektronicznarobotyka
- medycyna i nauki o zdrowiubiotechnologia medycznaimplanty
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
56127 Pisa
Włochy