¡La investigación en robótica médica es muy activa hoy en día! Comenzó hace poco más de 50 años con tres objetivos principales en mente. Primero, la operación robótica puede hacer lo que los médicos no pueden hacer por la precisión, repetibilidad, consistencia y calidad de los sistemas robóticos. Los robots pueden ingresar al cuerpo humano y realizar cirugías no invasivas o mínimamente invasivas para mejorar los resultados.
El segundo objetivo es el diagnóstico que puede reducir la invasión del cuerpo humano y mejorar la precisión y el alcance. En tercer lugar, la robótica puede restaurar las funciones físicas proporcionando componentes artificiales, incluidas prótesis robóticas de piernas, brazos y manos. Las personas mayores también pueden usar dispositivos robóticos, incluidas sillas de ruedas inteligentes, máquinas de asistencia para caminar y dispositivos robóticos de alimentación de extremidades.
Las siguientes son las tecnologías y aplicaciones robóticas clave de hoy en día en los campos biológico y médico.
- Sistemas microelectromecánicos (tecnología MEMS) que pueden fabricar herramientas y dispositivos adecuados para microdetección, microaccionamiento y micromanipulación de biomuestras y soluciones y bioobjetos como células. Estas tecnologías utilizan métodos de producción de circuitos integrados o utilizan métodos de micromecanizado.
- Sistemas robóticos especiales con una operación precisa y de bajo costo.
- Modelado y análisis de algoritmos precisos y rápidos para pacientes individuales.
- Integración confiable y efectiva de componentes y equipos para operaciones biológicas y médicas específicas.
- Modelado de ingeniería de sistemas biológicos que desarrolla modelos matemáticos para explicar el comportamiento y la estructura del sistema biológico.
Sin embargo, las aplicaciones biológicas y médicas de la robótica enfrentan varios desafíos de investigación fundamentales. En particular, la tecnología actual, especialmente en biología, no está madura. Sigue habiendo una ausencia de herramientas útiles y tecnologías de detección para gestionar bioobjetos grandes y pequeños y biomuestras/soluciones. En particular, los siguientes problemas aún no se han resuelto en la investigación biológica.
- El manejo y la operación automatizados de las celdas (sondeo y detección) es un gran desafío debido al pequeño tamaño de las celdas.
- La caracterización automatizada de proteínas y el análisis funcional son muy difíciles, ya que encontrar la estructura de la proteína es lento y costoso hoy en día.
- La cristalografía de proteínas automatizada, incluida la recolección de cristales, la cristalización de proteínas y la detección de rayos X, no es posible incluso hoy en día porque los cristales de proteínas son muy pequeños y difíciles de detectar con sensores de visión, y no hay herramientas eficientes para recoger y colocar.
- Las secuencias de ADN automatizadas siguen siendo costosas y lentas.
- La producción automatizada de ADN y chips de proteínas, así como el análisis, siguen siendo lentos y costosos, a pesar de que las tecnologías han mejorado.
- Los ingenieros de robótica y automatización tienen un conocimiento muy limitado de las ciencias de la vida. Como resultado, los ingenieros tienen dificultades para desarrollar herramientas, dispositivos y sistemas útiles de manera eficiente tanto para aplicaciones biológicas como médicas.
- Cuando se trata de análisis y modelado, el énfasis siempre es específico del paciente.
- El desarrollo de sistemas informáticos para las capacidades adaptativas sensoriales, motoras y humanas requiere inversiones considerables y un entorno limitado.
Si bien la robótica médica es una de las industrias de más rápido crecimiento en la industria de equipos médicos, la robótica y las tecnologías relevantes son relativamente inmaduras para la cirugía mínimamente invasiva, la terapia dirigida, la optimización hospitalaria, la respuesta de emergencia, las prótesis y la atención domiciliaria. Sin embargo, los efectos de la robótica en la medicina son innegables.