Paolo Rossi Castelli 2 giugno 2022 19 min

Robotica e medicina, nasce “Millirobot” per portare i farmaci nell’intestino

Nuova tecnica messa a punto dai bioingegneri della City University di Hong Kong in materia di robotica e medicina. Il microscopico robot cammina, letteralmente, all’interno dell’apparato digerente, fino a rilasciare i medicinali nei punti stabiliti dal medico.

In un futuro non troppo lontano la somministrazione di farmaci – soprattutto quando è molto importante che giungano a destinazioni specifiche – potrebbe essere assai diversa da quella che oggi tutti conosciamo.  

I bioingegneri della City University di Hong Kong hanno infatti realizzato un millirobot, un robot millimetrico di dimensioni inferiori a un centimetro, chiamato Fibot. Grazie alle caratteristiche delle nanofibre di cui è composto, fibre con un diametro di un decimillesimo di millimetro, e alla particolare modalità di assemblaggio delle stesse, riesce a veicolare medicinali in punti molto specifici dell’apparato digerente, senza lasciare tracce visibili del suo passaggio. 

I bioingegneri hanno illustrato Fibot in uno studio uscito sulla rivista scientifica Matter  (gruppo Cell) e anche in un video esplicativo pubblicato su YouTube.


Il micro-robot si presenta come una specie di millepiedi, nel quale si distinguono una parte superiore protettiva a forma di membrana soffice, e una inferiore, dove sono presenti appunto molti aghi che si muovono come sottilissime zampe, permettendo una locomozione sicura in ambienti molto difficili, come le pareti ruvide dello stomaco o quelle dell’intestino, in continua contrazione (peristalsi).  
 
Gli aghi di Fibot sono progettati per resistere al pH acido dello stomaco, e per ancorarsi alle pareti intestinali, senza danneggiarle. In più, sono in grado di rispondere a particolari campi magnetici esterni (attivati dai ricercatori, e in futuro dai medici) che permettono di governare la direzione del millirobot e il suo cammino.  
 
Così Fibot rilascia i farmaci 
Con il passaggio dallo stomaco all’intestino, e dunque da un ambiente molto acido a uno via via più neutro e poi alcalino, iniziano le degradazioni. Le prime strutture a sciogliersi sono proprio gli aghi, che impiegano una quarantina di minuti per dissolversi.  
Ma siccome in questi componenti del millirobot viene inserito un farmaco, nel sito di ancoraggio si avrà il primo rilascio di principio attivo. Venendo meno le “zampe”, poi, si dissolve l’aggancio sulla parete intestinale, e il Fibot riprende il suo viaggio, grazie soltanto alla spinta del campo magnetico esterno. Mentre procede, tuttavia, anche la membrana superiore, che può contenere un altro farmaco, da rilasciare in modo meno specifico, progressivamente si liquefa. In questo modo, quindi, viene somministrato un secondo principio attivo. Via via che l’alcalinità aumenta, si scioglie poi tutto il resto, in un processo che dura al massimo sette ore. Alla fine, non resta più nulla di identificabile, perché tutti i materiali utilizzati sono biocompatibili e biodegradabili.  
 
Un traguardo per la robotica nella medicina: Nessun rischio di danni
II test effettuati nello stomaco di maiale, dove il Fibot procede di 7 centimetri ogni 10 secondi, e poi nell’intestino di coniglio, inoltre, hanno confermato che il millirobot non induce alcun tipo di infiammazione e che, date le sue caratteristiche, non penetra negli strati più esterni della parete intestinale, cioè non comporta alcun rischio di perforazione della parete stessa. 
 
Occorreranno ancora molti studi prima di procedere con i primi test nell’uomo, ma tutto quello che si è visto finora autorizza a sperare che sistemi come questo possano aiutare a rendere la somministrazione di farmaci sempre più efficace, precisa e sicura. 

 

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Paolo Rossi Castelli

Giornalista dal 1983, Paolo si occupa da anni di divulgazione scientifica, soprattutto nel campo della medicina e della biologia. È l'ideatore dello Sportello Cancro, il sito creato da corriere.it sull'oncologia in collaborazione con la Fondazione Umberto Veronesi. Ha collaborato per diversi anni con le pagine della Scienza del Corriere della Sera. È fondatore e direttore di PRC-Comunicare la scienza.