Foto: Cícero Oliveira – UFRN
Um robô inovador desenvolvido no Instituto do Cérebro (ICe) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) pode transformar a execução de cirurgias experimentais complexas no cérebro de animais. O equipamento, batizado de “Robô para neurocirurgia estereotáxica experimental”, teve seu pedido de patente registrado em dezembro e representa um avanço significativo na neurociência. A pesquisa contou com a participação de Richardson Naves Leão, Aline Elvina Rodrigues Fernandes e Catherine Caldas de Mesquita, sendo estas últimas responsáveis pela manufatura do equipamento e design das peças.
Professor da UFRN, Richardson Leão explica que contribuiu na idealização, montagem e desenvolvimento do software que integra o robô. O projeto teve início em 2014, financiado por recursos do CNPq e CAPES, e contou com a parceria da empresa potiguar Void3D, responsável pela fabricação de micromanipuladores e suportes de ferramentas. Com esses componentes, foi possível construir uma plataforma cirúrgica utilizando impressão 3D e placas de desenvolvimento para controle robótico.
A tecnologia foi projetada para procedimentos cirúrgicos em pequenos animais de laboratório, garantindo alta precisão e estabilidade. O sistema estereotáxico robótico permite a troca de ferramentas e conta com suportes para nariz e orelhas, além de câmeras para visualização tridimensional. “A mesma técnica é utilizada na neurocirurgia humana, chamada cirurgia estereotáxica. Os princípios aplicados nesse robô podem ser adaptados para um modelo hospitalar. No entanto, a precisão exigida em um robô para humanos é menor, pois o cérebro humano é milhares de vezes maior”, explica Leão.
A tecnologia tem potencial para contribuir no tratamento de doenças neurológicas, como o Parkinson, caracterizado pela morte de neurônios produtores de dopamina na região cerebral conhecida como substância nigra, pars compacta. Um dos tratamentos promissores consiste na reprogramação de neurônios nessa região, feita por meio da injeção de DNA modificado com vetores virais. Para garantir eficiência, o procedimento deve ser realizado com alta precisão, e é nesse ponto que o robô da UFRN se destaca.
“Um dos modelos mais fidedignos da doença de Parkinson utiliza camundongos. Nessas cobaias, a substância nigra, pars compacta, mede menos de um terço de milímetro, exigindo extrema habilidade do pesquisador. Nossa invenção permite mapear o cérebro do animal, marcar regiões de interesse, abrir o crânio e posicionar uma microagulha com precisão para a injeção viral, usando coordenadas tridimensionais e aprendizado de máquina”, detalha Leão.
O robô também contribui para a ética na pesquisa científica, pois minimiza o sofrimento animal ao garantir uma intervenção cirúrgica precisa e monitoramento contínuo do nível de anestesia. Além disso, o dano tecidual é reduzido, favorecendo um pós-operatório mais eficiente. “Nosso equipamento não apenas possibilita cirurgias altamente precisas em modelos experimentais essenciais para o avanço da ciência, mas também promove uma pesquisa mais ética”, reforça o professor. O software de Inteligência Artificial que integra o sistema foi desenvolvido em Python e está em fase final de desenvolvimento da interface gráfica.
O papel da universidade na inovação
Para Leão, o desenvolvimento do robô evidencia a importância das universidades na produção de tecnologia inovadora. “Muito se fala sobre a eficiência do setor privado, mas é na universidade que surgem as grandes invenções. Aqui, o pesquisador não está apenas em busca de lucro, mas de conhecimento. Isso é essencial, principalmente para ideias revolucionárias, que envolvem riscos e incertezas”, argumenta.
O professor cita exemplos de avanços tecnológicos que tiveram origem em instituições públicas, como a exploração espacial, viabilizada por NASA e Roscosmos antes da ascensão de empresas privadas como a SpaceX, e a tecnologia de telas sensíveis ao toque, presente nos iPhones, que teve sua base em pesquisas financiadas pelo setor público. Ele também lembra que o GPS, o Wi-Fi e a internet são frutos de pesquisas acadêmicas apoiadas por investimentos governamentais.
Futuro da pesquisa
O Laboratório de Neurodinâmica da UFRN já tem planos para o futuro. Em 2025, a equipe pretende desenvolver tecnologias para monitoramento neurológico de recém-nascidos, criando sistemas acessíveis a qualquer serviço de neonatologia. Outra linha de pesquisa visa a criação de microsensores de atividade cerebral para permitir estudos comportamentais em ambientes seminaturais, utilizando o próprio robô desenvolvido.
Além disso, o equipamento está sendo adaptado para estudos com compostos inalatórios, tanto na anestesia quanto no tratamento de doenças psiquiátricas. “Nosso sistema permite a inserção precisa de eletrodos em diversas regiões do cérebro, possibilitando o estudo em tempo real dos efeitos de substâncias e o controle preciso da sua concentração”, conclui Leão.
Tribuna do Norte
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