El camino desde el laboratorio universitario hasta la comercialización es especialmente complejo en la industria biotecnológica. Los desafíos van desde largos plazos de entrega, a veces medido en décadas, a los costos de transformar ideas en innovaciones, así como cuestiones de propiedad intelectual, Patentes y licencias.

Sin embargo, Nabil Simaan, un profesor de ingeniería mecánica que se especializa en el diseño de robots para ayudar a los cirujanos a realizar operaciones en áreas del cuerpo que son difíciles de alcanzar, no se disuade fácilmente. Tiene años de experiencia trabajando en colaboración con entidades comerciales mientras recopila numerosas patentes, tres solo en 2017.

El Laboratorio de Aplicaciones de Mecanismos y Robótica Avanzada de Simaan en Vanderbilt lidera el camino en el avance de varias tecnologías robóticas para uso médico, incluidos robots en miniatura para una sola incisión pequeña, implante coclear y cirugías de garganta mínimamente invasivas.

"Un enfoque clave de la investigación es el diseño de dispositivos robóticos inteligentes que puedan detectar y regular su interacción con la anatomía, ", Dijo Simaan." Estos robots se pueden utilizar en colaboración con un cirujano para extirpar o extirpar tejido de forma segura ".

Simaan es co-inventor de la Plataforma Efectora Robótica Insertable. Se cree que IREP, una cartera de múltiples patentes, es el sistema robótico más pequeño del mundo y fue aclamado como un avance de la ciencia médica en 2013. Tiene licencia de Titan Medical y condujo al desarrollo del sistema Titan SPORT para cirugía de acceso de puerto único .

La minúscula herramienta quirúrgica robótica ingresa al cuerpo a través de una incisión notablemente pequeña:seis décimas de pulgada, o 15 milímetros. Una vez dentro del cuerpo, se despliega para revelar un sistema de cámara para visualización en 3-D y retroalimentación de imágenes, y dos brazos en forma de serpiente que realizan la cirugía.

IREP ha pasado por varias etapas de desarrollo. Primero, Peter Allen, científico informático de la Universidad de Columbia, ideó una cámara insertable que se inclinaba, Panorámica y seguimiento de los movimientos de los instrumentos quirúrgicos desde el interior del abdomen, y proyectó su visión en una pantalla de computadora. El cirujano Dennis Fowler de Columbia realizó varias apendicectomías, nefroscopias y otras operaciones en modelos porcinos utilizando la tecnología.

En Vanderbilt, Simaan equipó a IREP con dos brazos en forma de serpiente construidos a partir de una serie de vigas flexibles de empujar y tirar que pueden doblar y torcer los brazos en las direcciones requeridas. Simaan también le dio muñecas y pinzas IREP para manipular objetos.

"Típicamente, como laboratorio de investigación, intentamos estar al menos 10 años por delante de la industria para ayudar a introducir nuevos enfoques de la cirugía a través de nuevas tecnologías, ", dijo." Pero los investigadores universitarios y la industria se están poniendo al día ". Simaan trasladó el laboratorio ARMA a Vanderbilt cuando se unió a la facultad de ingeniería en 2012.

La última tecnología ARMA, un prototipo de sistema de robot para extirpar tumores de vejiga, es muy prometedora, habiendo probado ser exitoso en estudios con animales. La investigación, publicado recientemente por el Journal of Endourology, ganó un premio al mejor artículo en la conferencia de la Sociedad de Ingeniería y Urología de 2018.

Entre todos los diagnósticos de cáncer, la incidencia de cáncer de vejiga ocupa el cuarto lugar en los Estados Unidos y el séptimo en todo el mundo en los hombres. "El cáncer de vejiga también es muy costoso de tratar. Requiere resecciones repetidas porque los cirujanos extirpan un tumor de vejiga 'por partes' y eso a menudo resulta en recurrencia y más cirugías, "Dijo Simaan.

Simaan y su equipo desarrollaron una plataforma de robot transuretral llamada TURBot. Es el primer sistema robótico endoscópico que proporciona una cobertura quirúrgica completa con visibilidad de la vejiga, incluyendo el cuello y la cúpula, y el primero en haber sido evaluado durante experimentos con animales in vivo.

Tres canales de trabajo de 1,8 mm del robot continuo multibackbone en miniatura de TURBot utilizan pinzas, cámaras flexibles personalizadas, y otras sondas de formación de imágenes para llegar a todas las regiones de la vejiga. Las lesiones de vejiga simuladas se eliminaron con éxito mediante láser.

Simaan y dos exalumnos han cofundado una startup para desarrollar estas tecnologías para la resección transuretral asistida por robot de tumores de vejiga.