Muy pronto, un robot cirujano podría comenzar su órbita alrededor de nuestro planeta, y aunque no será una máquina humanoide metálica vestida con una bata blanca y sosteniendo un bisturí, su misión es fascinante.
El martes (30 de enero), los científicos enviarán una serie de experimentos innovadores al Estación Espacial Internacional a través de Northrop Grumman Cisne astronave. Su lanzamiento está programado para no antes de las 12:07 pm ET (1707 GMT) y, si todo va según lo planeado, llegará a la ISS unos días después, el 1 de febrero.
De hecho, uno de los experimentos a bordo es un dispositivo robótico de dos libras (0,9 kilogramos), aproximadamente tan largo como el antebrazo, con dos brazos controlables que sostienen respectivamente una pinza y unas tijeras. Desarrollado por una empresa llamada Virtual Incision, este tipo de robot médico está diseñado para algún día poder comunicarse con médicos humanos en tierra mientras se inserta en un paciente astronauta para realizar procedimientos médicos con alta precisión.
“La parte más avanzada de nuestro experimento controlará el dispositivo desde aquí en Lincoln, Nebraska, y diseccionará tejido quirúrgico simulado en órbita”, dijo Shane Farritor, cofundador de Virtual Incision, durante una presentación sobre Cygnus el viernes.
Por ahora, como se encuentra en etapas preliminares, se probará con bandas elásticas, pero el equipo tiene grandes esperanzas en el futuro a medida que las misiones al luna, Marte y más allá comiencen a rodar por el proceso de exploración espacial. La medicina espacial remota se ha convertido en un tema candente durante los últimos años a medida que las agencias espaciales y las empresas espaciales privadas trazan planes para una variedad de futuras misiones espaciales tripuladas.
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de la NASA Programa Artemisa, por ejemplo, espera tener botas en la luna en 2026; además, se supone que eso allanará el camino para un día en el que la humanidad pueda decir que ha llegado al Planeta Rojo. Y en conjunto, se espera que esas misiones allanen el camino hacia un futuro lejano en el que la humanidad se embarque en Más adentro viajes espaciales, tal vez a Venus o, si realmente estamos soñando, más allá del sistema solar. Entonces, para garantizar que los astronautas permanezcan seguros en el espacio (un entorno en el que literalmente no están hechos para sobrevivir), los científicos quieren asegurarse de que el tratamiento médico espacial avance junto con los cohetes que llevarán a esos astronautas a dondequiera que vayan. .
Un ejemplo rápido que me viene a la mente es cómo, en 2021, el cirujano de vuelo de la NASA, Josef Schmid, fue “holoportado” a la ISS a través de la tecnología HoloLens. Es algo así como la realidad virtual se encuentra con FaceTime y la realidad aumentada, si eso tiene sentido.
Sin embargo, como explica el equipo, esta misión de cirugía robótica no solo podría beneficiar a las personas que exploran el vacío del espacio, sino también a quienes viven aquí en la Tierra. “Si tiene un especialista que sea muy buen cirujano, ese especialista podría comunicarse con diferentes ubicaciones y ayudar con la telecirugía o la cirugía remota”, afirmó Farritor. “Sólo alrededor del 10% de los quirófanos actuales son robóticos, pero no vemos ninguna razón por la que no deban serlo al 100%”.
Esta sería una ventaja particularmente crucial para los hospitales de zonas rurales donde hay menos especialistas disponibles y donde los quirófanos son limitados. De hecho, como explicó Farritor, Virtual Incision no solo está financiada por la NASA sino también por el ejército. “Ambos grupos quieren realizar cirugías en lugares locos”, dijo, “y nuestros pequeños robots se prestan a una movilidad como esa”.
¿Qué más está subiendo?
El pequeño robot médico no estará solo en la nave espacial Cygnus mientras se dirige a la ISS; Durante la misma presentación en la que Farritor habló sobre la incisión virtual, otros expertos hablaron sobre lo que enviarán el lunes.
Por un lado, tendrá un amigo robot que se unirá a él en el laboratorio orbital: un brazo robótico. Este brazo ya se ha probado dentro de las limitaciones de la estación, pero con esta nueva misión el equipo espera probarlo en condiciones totalmente sin presión.
“Desconectar, volver a conectar, mover objetos, ese es el tipo de cosas que hicimos en la primera investigación”, dijo May Murphy, directora de programas de la empresa NanoRacks. “Estamos aumentando la complejidad… vamos a desactivar qué herramientas estamos usando, podremos usar análogos de destornilladores y cosas así; eso nos permitirá hacer aún más trabajo”. “.
“Podemos mirar incluso más allá de simplemente quitar algo en lo que el equipo tendría que dedicar tiempo a trabajar”, continuó. “Ahora también tenemos la capacidad de realizar trabajo adicional en entornos más hostiles a los que no necesariamente queremos exponer a la tripulación”.
Mientras tanto, la Agencia Espacial Europea enviará una impresora 3D que puede crear pequeñas piezas metálicas. El objetivo aquí es ver cómo le va a la estructura del metal impreso en 3D en el espacio en comparación con el metal impreso en 3D en la Tierra. Los semiconductores impresos en 3D, componentes clave de la mayoría de los dispositivos electrónicos, también se probarán por una razón similar.
“Cuando hablamos de tener vehículos en el espacio durante períodos de tiempo más largos sin poder subir y bajar suministros, necesitamos poder imprimir algunas de estas piezas más pequeñas en el espacio, para ayudar a la integridad del vehículo a lo largo del tiempo”. dijo Meghan Everett, científica adjunta del programa ISS de la NASA.
Según Everett, esto también podría ayudar a los científicos a saber si algunos tipos de materiales que no se pueden imprimir en 3D en la Tierra se pueden imprimir en 3D en el espacio. “Algunos datos preliminares sugieren que en realidad podemos producir mejores productos en el espacio en comparación con la Tierra, lo que se traduciría directamente en mejores capacidades de producción de energía electrónica”, dijo.
Otro experimento que se lanzó el lunes analiza los efectos de la microgravedad en la pérdida ósea. Conocido como MABL-A, analizará el papel de las células mesenquimales (asociadas con la médula ósea) y cómo podrían cambiar cuando se exponen al entorno espacial. Esto podría ofrecer información sobre la pérdida ósea de los astronautas. Un problema importante y bien documentado para los exploradores espaciales. – así como en la dinámica del envejecimiento humano. “También analizaremos los genes implicados en la formación de huesos y cómo los afectó la gravedad”, dijo Abba Zubair, profesor de Medicina de Laboratorio y Patología de Mayo Clinic.
Lisa Carnell, directora de la División de Ciencias Físicas y Biológicas de la NASA, habló sobre la misión Apex-10 que se avecina, que verá cómo interactúan los microbios de las plantas en el espacio. Esto también podría ayudar a descifrar cómo aumentar la productividad de las plantas en la Tierra.
Computadoras y retinas
Dos de los otros experimentos clave discutidos durante la presentación incluyen una computadora espacial y un ojo artificial; bueno, una retina artificial, para ser exactos. Empezaremos por este último.
Nicole Wagner, directora ejecutiva de una empresa llamada LambdaVision, tiene un objetivo asombroso: restaurar la visión de millones de pacientes que están cegados por enfermedades degenerativas de la retina en etapa terminal, como la degeneración macular y la retinitis pigmentosa.
Para hacer esto, ella y su equipo están tratando de desarrollar una retina artificial basada en proteínas que se construye mediante un proceso conocido como “deposición electrostática capa por capa”. En definitiva, se trata de depositar múltiples capas de un tipo especial de proteína sobre un andamio. “Piense en el andamio casi como una gasa de tejido apretado”, dijo Wagner.
Sin embargo, como ella misma explica, este proceso en la Tierra puede verse obstaculizado por los efectos de la gravedad. Y cualquier imperfección en las capas puede arruinar el rendimiento de la retina artificial. Entonces… ¿qué pasa en la microgravedad? Hasta la fecha, LambdaVision ha realizado más de ocho misiones a la ISS, afirma, y los experimentos han demostrado que la microgravedad genera capas más homogéneas y, por tanto, mejores películas finas para la retina.
“En esta misión”, dijo, “estamos considerando enviar una forma en polvo de bacteriorrodopsina a la ISS que luego será resuspendida en una solución, y usaremos instrumentos especiales, en este caso espectrómetros, para observar la calidad y pureza de la proteína en la Estación Espacial Internacional, así como para validar este proceso utilizado para llevar la proteína a la solución”.
¿Te imaginas si los médicos pudieran encargar que algún día se desarrollaran en el espacio algunas retinas artificiales y luego se enviaran a la Tierra para ser implantadas en un paciente? ¿Y que todo este proceso podría devolverle la vista a alguien?
En cuanto a la computadora espacial, Mark Fernández, investigador principal del proyecto Spaceborne Computer-2, planteó una hipótesis. “Los astronautas realizan un paseo espacial y, después de su jornada laboral, se examinan los guantes para comprobar si están desgastados”, dijo. “Esto debe hacerlo cada astronauta, después de cada paseo espacial, antes de que los guantes puedan volver a usarse”.
Normalmente, explica Fernández, el equipo toma un montón de fotografías de alta resolución de los guantes potencialmente contaminados y luego envía esas imágenes para su análisis.
Este análisis, dice, normalmente tarda unos cinco días en finalizar y regresar. Entonces, con la esperanza de resolver el problema, el equipo desarrolló un modelo de inteligencia artificial en colaboración con la NASA y Microsoft que puede realizar el análisis directamente en la estación y señalar las áreas de interés. Cada uno tarda unos 45 segundos en completarse. “Pasaremos de cinco días a sólo unos pocos minutos”, dijo, añadiendo que el equipo también realizó análisis de ADN que normalmente se realizan en la estación espacial en unos 12 minutos. Normalmente, enfatizó, eso llevaría meses.
Pero el equipo quiere asegurarse de que los servidores de Spaceborne Computer-2 funcionen correctamente mientras esté en la ISS, de ahí la carga útil de Cygnus. Esta voluntad marcar la empresa Tercera misión a la ISS.
“El Laboratorio Nacional de la ISS tiene tantos beneficios que atribuye a nuestra nación”, dijo Carnell. “Crea un universo de nuevas posibilidades para la próxima generación de científicos e ingenieros”.