Description du projet
Des robots miniatures souples capables d’accéder à l’inaccessible à l’intérieur du corps humain
Dans un film datant de 1966, intitulé Le voyage fantastique, un sous-marin et son équipage sont rétrécis et injectés dans le sang d’un scientifique pour réparer son cerveau endommagé. Plus de 50 ans plus tard, SoMMoR donne vie à une mission semblable, mais cette fois avec des robots souples miniatures sans fil. La technologie a énormément progressé au fil des ans. Il est désormais possible de fabriquer des machines miniatures sans fil à l’échelle du micron. Des micro/nanomatériaux intelligents, souples, magnétiques et multifonctionnels sont aujourd’hui capables de transporter des substances thérapeutiques puis de les libérer de manière contrôlée et ciblée. Mais le projet SoMMoR est déjà passé à l’étape suivante en recourant de la manière la moins invasive possible à des matériaux microrobotiques intelligents et souples, à la locomotion et à la commande de robots multimodaux et à différentes fonctionnalités médicales pour résoudre des problèmes de santé complexes tout en garantissant la sécurité des patients. Le projet prévoit de réaliser des essais préliminaires in vivo avec de nouveaux modèles de robots souples à l’échelle milli/micrométrique sur de petits modèles animaux. Les applications diagnostiques et thérapeutiques potentielles sont pratiquement illimitées, car ces minuscules robots peuvent accéder à des zones à risque encore jamais atteintes à l’intérieur du corps humain avec une invasion minimale.
Objectif
Untethered mobile milli/microrobots would have a radical impact in medicine. Such untethered tiny machines could access smaller regions inside the body, remain inside the body for long durations as semi-implantable medical devices, and enable diagnostic and therapeutic medical operations in hard or currently not possible to reach regions inside the body with minimal or no invasion. While many groups have been working intensely on creating such new machines for potential medical applications, there are still many significant challenges that must be addressed: 3D design, fabrication and materials of safe and multi-functional medical mobile robots down to tens of micrometer size scale, robust locomotion of these robots inside the complex human body, precise navigation control under medical imaging modalities, integrating diagnostic and therapeutic medical functions to them, and demonstrating their clinically relevant medical applications in in vivo animal models. To address these challenges, we propose to create new soft-bodied mobile milli/microrobots with medical functions and sizes down to tens of micron scale to address the above challenges of untethered miniature robots. Such shape-programmable tiny soft machines will be created from biocompatible magnetic soft composite materials, will be actuated by external magnetic fields or gradients, will have multimodal robust locomotion capability, integrated medical functions and safe interactions inside the human body, will be tracked by real-time medical imaging systems, and will be demonstrated in clinically relevant active local cargo (e.g. drug) delivery, remote heating-based coagulation and hyperthermia, and deliberate vessel and tube clogging applications. Research tasks of the robot design, fabrication and materials, robot actuation, locomotion and control, robot medical functions, and robot characterization and in vitro, ex vivo and in vivo testing will be performed to achieve our research objectives.
Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-ADG
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ERC-ADG - Advanced GrantInstitution d’accueil
34450 Istanbul
Turquie