Microrobot ispirati alle lumache pronti a combattere il cancro all'intestino / Snail-inspired microbots set to take on bowel cancer
Microrobot ispirati alle lumache pronti a combattere il cancro all'intestino / Snail-inspired microbots set to take on bowel cancer
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
I ricercatori dell'Università di Manchester stanno sviluppando minuscoli robot morbidi ispirati alle lumache per somministrare con precisione farmaci antitumorali all'intestino.
Grazie ad un finanziamento di quasi 1 milione di sterline da parte di UKRI, il progetto esplorerà nel dettaglio i movimenti, le interazioni con il muco e l'azionamento delle zampe delle lumache, traducendo questa conoscenza in robot morbidi biocompatibili. Secondo il gruppo di Manchester, i microrobot saranno realizzati con bionanomateriali a base di peptidi che possono essere finemente regolati a livello molecolare. Una volta ingeriti, saranno controllati esternamente da campi magnetici e guidati attraverso l'intestino per rilasciare farmaci antitumorali con elevata precisione.
"Questa ricerca unisce biologia, scienza dei materiali e robotica in un modo che potrebbe davvero trasformare le future terapie contro il cancro", ha affermato il responsabile del progetto, il dottor Mostafa Nabawy, professore associato di ingegneria aerospaziale a Manchester.
"Studiando questi straordinari organismi e traducendo le loro strategie di movimento in sistemi di robotica morbida, speriamo di apportare un cambiamento radicale nel modo in cui i farmaci vengono somministrati in profondità nel corpo."
Il targeting preciso dei tumori con i farmaci è da tempo una sfida nel trattamento oncologico, poiché i farmaci più potenti spesso causano effetti indesiderati in altre parti del corpo. I ricercatori affermano che i loro robot ispirati alle lumache saranno in grado di ancorarsi all'interno dei tessuti maligni e rilasciare farmaci in modo controllato. Oltre a ridurre gli effetti collaterali indesiderati, questo dovrebbe anche aumentare la biodisponibilità del farmaco nel sito del tumore, migliorando gli esiti per i pazienti.
I ricercatori imiteranno la peculiare locomozione delle lumache, basata sulla produzione di muco, alimentata da una combinazione di onde muscolari ritmiche e muco adesivo. Questo tipo di locomozione dovrebbe essere ideale per navigare con precisione nel tratto gastrointestinale e somministrare farmaci esattamente dove sono necessari.
Nell'ambito del progetto, il gruppo di Manchester creerà anche un framework di simulazione di un gemello digitale che integrerà biomeccanica, robotica, bionanomateriali e biologia del cancro. Si ritiene che questo ambiente di test virtuale consentirà ai ricercatori di modellare le interazioni robot-tessuto prima della traslazione clinica, il che dovrebbe accelerare la progettazione e ridurre i costi di laboratorio.
Sebbene l'obiettivo principale del progetto sia quello di trasformare il trattamento del cancro del colon-retto, il gruppo ritiene che la tecnologia potrebbe essere ampiamente utilizzata in medicina e trovare applicazioni in ambito industriale, ad esempio nell'ispezione delle tubature.
ENGLISH
Researchers at Manchester University are developing tiny snail-inspired soft robots to precisely deliver cancer drugs to the gut.
Backed by almost £1m of UKRI funding, the project will explore in granular detail the movements, mucus interactions and foot actuation of snails, translating that knowledge into biocompatible soft robots. According to the Manchester team, the microbots will be manufactured from peptide-based bionanomaterials that can be finely tuned at the molecular level. Once ingested, they will be controlled externally by magnetic fields and guided through the intestine to deliver cancer-fighting drugs with high accuracy.
"This research brings together biology, materials science and robotics in a way that could genuinely transform future cancer therapies,” said project lead Dr Mostafa Nabawy, a reader in Aerospace Engineering at Manchester.
“By studying these remarkable organisms and translating their movement strategies into soft‑robotic systems, we hope to deliver a step change in how medicine is administered deep inside the body.”
Targeting tumours precisely with drugs has long been an issue in oncology treatment, with powerful medications often leading to unwanted effects elsewhere in the body. The researchers claim their snail-inspired bots will be able to anchor themselves within malignant tissues and release drugs in a controlled manner. As well as reducing unwanted side-effects, this should also increase drug bioavailability at the site of tumours, improving patient outcomes.
The researchers will mimic snails’ unique slime-based locomotion, which is powered by a combination of rhythmic muscular waves and adhesive mucus. This type of locomotion should be ideal for navigating the gastrointestinal tract with accuracy and delivering drugs precisely where they are needed.
As part of the project, the Manchester team will also create a digital twin simulation framework that draws in biomechanics, robotics, bionanomaterials and cancer biology. It’s claimed this virtual testing environment will allow researchers to model robot–tissue interactions before clinical translation, which should speed design and reduce lab costs.
While the project’s primary aim is to transform colorectal cancer treatment, the team believes the technology could be widely used across medicine and have applications in industrial settings such as pipe inspection.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/content/news/snail-inspired-microbots-set-to-tackle-bowel-cancer?rcip=giuseppecotellessa%40libero.it&utm_campaign=Daily%20Bulletin%20-300326%20-%20Monday&utm_content=&utm_term=https%3A%2F%2Fwww.theengineer.co.uk%2Fcontent%2Fnews%2Fsnail-inspired-microbots-set-to-tackle-bowel-cancer&utm_medium=email&utm_source=The%20Engineer
I ricercatori dell'Università di Manchester stanno sviluppando minuscoli robot morbidi ispirati alle lumache per somministrare con precisione farmaci antitumorali all'intestino.
Grazie ad un finanziamento di quasi 1 milione di sterline da parte di UKRI, il progetto esplorerà nel dettaglio i movimenti, le interazioni con il muco e l'azionamento delle zampe delle lumache, traducendo questa conoscenza in robot morbidi biocompatibili. Secondo il gruppo di Manchester, i microrobot saranno realizzati con bionanomateriali a base di peptidi che possono essere finemente regolati a livello molecolare. Una volta ingeriti, saranno controllati esternamente da campi magnetici e guidati attraverso l'intestino per rilasciare farmaci antitumorali con elevata precisione.
"Questa ricerca unisce biologia, scienza dei materiali e robotica in un modo che potrebbe davvero trasformare le future terapie contro il cancro", ha affermato il responsabile del progetto, il dottor Mostafa Nabawy, professore associato di ingegneria aerospaziale a Manchester.
"Studiando questi straordinari organismi e traducendo le loro strategie di movimento in sistemi di robotica morbida, speriamo di apportare un cambiamento radicale nel modo in cui i farmaci vengono somministrati in profondità nel corpo."
Il targeting preciso dei tumori con i farmaci è da tempo una sfida nel trattamento oncologico, poiché i farmaci più potenti spesso causano effetti indesiderati in altre parti del corpo. I ricercatori affermano che i loro robot ispirati alle lumache saranno in grado di ancorarsi all'interno dei tessuti maligni e rilasciare farmaci in modo controllato. Oltre a ridurre gli effetti collaterali indesiderati, questo dovrebbe anche aumentare la biodisponibilità del farmaco nel sito del tumore, migliorando gli esiti per i pazienti.
I ricercatori imiteranno la peculiare locomozione delle lumache, basata sulla produzione di muco, alimentata da una combinazione di onde muscolari ritmiche e muco adesivo. Questo tipo di locomozione dovrebbe essere ideale per navigare con precisione nel tratto gastrointestinale e somministrare farmaci esattamente dove sono necessari.
Nell'ambito del progetto, il gruppo di Manchester creerà anche un framework di simulazione di un gemello digitale che integrerà biomeccanica, robotica, bionanomateriali e biologia del cancro. Si ritiene che questo ambiente di test virtuale consentirà ai ricercatori di modellare le interazioni robot-tessuto prima della traslazione clinica, il che dovrebbe accelerare la progettazione e ridurre i costi di laboratorio.
Sebbene l'obiettivo principale del progetto sia quello di trasformare il trattamento del cancro del colon-retto, il gruppo ritiene che la tecnologia potrebbe essere ampiamente utilizzata in medicina e trovare applicazioni in ambito industriale, ad esempio nell'ispezione delle tubature.
ENGLISH
Researchers at Manchester University are developing tiny snail-inspired soft robots to precisely deliver cancer drugs to the gut.
Backed by almost £1m of UKRI funding, the project will explore in granular detail the movements, mucus interactions and foot actuation of snails, translating that knowledge into biocompatible soft robots. According to the Manchester team, the microbots will be manufactured from peptide-based bionanomaterials that can be finely tuned at the molecular level. Once ingested, they will be controlled externally by magnetic fields and guided through the intestine to deliver cancer-fighting drugs with high accuracy.
"This research brings together biology, materials science and robotics in a way that could genuinely transform future cancer therapies,” said project lead Dr Mostafa Nabawy, a reader in Aerospace Engineering at Manchester.
“By studying these remarkable organisms and translating their movement strategies into soft‑robotic systems, we hope to deliver a step change in how medicine is administered deep inside the body.”
Targeting tumours precisely with drugs has long been an issue in oncology treatment, with powerful medications often leading to unwanted effects elsewhere in the body. The researchers claim their snail-inspired bots will be able to anchor themselves within malignant tissues and release drugs in a controlled manner. As well as reducing unwanted side-effects, this should also increase drug bioavailability at the site of tumours, improving patient outcomes.
The researchers will mimic snails’ unique slime-based locomotion, which is powered by a combination of rhythmic muscular waves and adhesive mucus. This type of locomotion should be ideal for navigating the gastrointestinal tract with accuracy and delivering drugs precisely where they are needed.
As part of the project, the Manchester team will also create a digital twin simulation framework that draws in biomechanics, robotics, bionanomaterials and cancer biology. It’s claimed this virtual testing environment will allow researchers to model robot–tissue interactions before clinical translation, which should speed design and reduce lab costs.
While the project’s primary aim is to transform colorectal cancer treatment, the team believes the technology could be widely used across medicine and have applications in industrial settings such as pipe inspection.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/content/news/snail-inspired-microbots-set-to-tackle-bowel-cancer?rcip=giuseppecotellessa%40libero.it&utm_campaign=Daily%20Bulletin%20-300326%20-%20Monday&utm_content=&utm_term=https%3A%2F%2Fwww.theengineer.co.uk%2Fcontent%2Fnews%2Fsnail-inspired-microbots-set-to-tackle-bowel-cancer&utm_medium=email&utm_source=The%20Engineer
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