Microbots inspirados en gérmenes para tratamientos más eficientes
Inés Pérez
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, hasta 20.000 personas todavía sufren de la tripanosomiasis africana o enfermedad del sueño, que una vez hizo muchas partes de África central casi inhabitable.
Sin embargo, científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) se las han arreglado para sacar algo bueno de este flagelo, utilizando los protozoos que causan la enfermedad como el modelo para una nueva clase de microbots diseñados para suministrar fármacos con precisión y llevar a cabo otros procedimientos médicos tales como la limpieza de las arterias obstruidas y otras formas de microcirugía.
Los microbots han experimentado grandes avances en los últimos años, con la evolución que va desde pequeños robots experimentales que pueden nadar a través del torrente sanguíneo a las creaciones tipo origami diseñadas para ser tragadas.
Pero uno de los problemas más difíciles es determinar cómo estos microbots harían para impulsarse a través de un mundo en miniatura, donde las hélices estándar no son muy eficientes.
Selman Sakar de EPFL, y Hen-Wei Huang y Bradley Nelson de ETHZ están desarrollando y probando varias configuraciones de microbots que no sólo se pueden mover, sino que se pueden producir de forma rápida y en cantidad por medio de una nueva técnica de fabricación.
El resultado es un robot que puede ser controlado utilizando un campo electromagnético y, cuando se calienta, puede alterar su forma.
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Los microbots son suaves, flexibles y sin motor gracias a la utilización de hidrogel biocompatible y nanopartículas magnéticas. Estos últimos actúan como refuerzos mecánicos y reaccionar a los campos electromagnéticos, haciendo que el microbot se mueva.
Los científicos utilizaron el microorganismo Trypanosoma brucei como punto de partida. Este protozoos se mueve por medio de un apéndice en forma de látigo llamado flagelo.
Transmitido por la picadura de la infame mosca tsetsé, el microorganismo utiliza el flagelo para moverse en el torrente sanguíneo de su huésped. Una vez allí, se esconde el flagelo en lo que el equipo de llamar a un mecanismo de supervivencia.
El prototipo de microbot opera de una manera similar. Controlado y alimentado por el campo electromagnético, se traslada a su destino y, a continuación, un rayo láser lo calienta, provocando que su robo-flagelo se envuelva alrededor del microrobot para quitarlo del camino.
El microbot está hecho colocando capas de nanopartículas magnéticas en un hidrogel biocompatible. Un campo electromagnético después orienta las nanopartículas a diferentes partes de los robots y el hidrogel se solidifica para mantener todo en su lugar.
Cuando se coloca en agua los microbots se envuelve en base a la orientación de las nanopartículas para producir la configuración final.
"Se demuestra que tanto el cuerpo de una bacteria y su flagelo juegan un papel importante en su movimiento", dice Sakar. "Nuestro nuevo método de producción nos permite probar una gran variedad de formas y combinaciones para obtener la mejor capacidad de movimiento para una tarea determinada. Nuestra investigación también proporciona información valiosa sobre cómo las bacterias se mueven dentro del cuerpo humano y se adaptan a los cambios en su microambiente," concluyó.
El equipo dice que el microrobot podría ser utilizado para la limpieza de arterias obstruidas y formas similares de microcirugía con incursión mínima, así como la administración de fármacos a lugares específicos para lograr la máxima eficacia y reducir los efectos secundarios.
Una de las tareas principales ahora es asegurarse de que el robot en sí no cause efectos secundarios dañinos.
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