Investigadores del equipo de Berta Esteban-Fernández de Ávila, del Departamento de Nanoingeniería en la Escuela Jacobs de Ingeniería, dependiente de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, desarrollan nanorobots que podrían eliminar bacterias y toxinas.

Los sistemas robóticos han ampliado el alcance de los seres humanos para detectar, interactuar, manipular y transformar el mundo que nos rodea. En particular, la confluencia de diversas tecnologías ha permitido una revolución en aplicaciones médicas de tecnologías robóticas para mejorar la atención médica. Mientras que los robots industriales se desarrollaron principalmente para automatizar tareas rutinarias y peligrosas de fabricación a macroescala, los dispositivos robóticos médicos están diseñados para entornos y operaciones completamente diferentes, relevantes para el tratamiento y la prevención de enfermedades.

Los robots de micro y nanoescala que pueden convertir de forma efectiva diversas fuentes de energía en movimiento y fuerza representan un área de investigación robótica que emerge rápidamente. Los recientes avances en el diseño, fabricación y operación de micro/nanorobots han mejorado enormemente su potencia, función y versatilidad. Las nuevas capacidades de estas pequeñas máquinas sin ataduras indican un inmenso potencial para una variedad de aplicaciones biomédicas.

Este artículo publicado en Science Robotics revisa el progreso reciente y las perspectivas futuras de los micro/nanorobots en biomedicina, con un enfoque especial en sus posibles ventajas y aplicaciones para la administración dirigida de fármacos, cirugía de precisión, diagnóstico médico y desintoxicación. El éxito futuro de esta tecnología, que se realizará a través de una estrecha colaboración entre expertos en robótica, medicina y nanotecnología, debería tener un impacto importante en el diagnóstico, el tratamiento y la prevención de enfermedades.

Los investigadores construyeron los nanorrobots mediante el recubrimiento de nanohilos de oro con un híbrido de membranas de plaquetas y de glóbulos rojos. Este recubrimiento de membrana celular híbrida permite a los nanorrobots desempeñar las tareas de dos células de tipos diferentes a un mismo tiempo, las plaquetas, que se enlazan a patógenos como las bacterias para contribuir a neutralizarlos, y los glóbulos rojos, que absorben y neutralizan las toxinas producidas por estas bacterias.

La parte corporal de oro de los nanorrobots reacciona a los ultrasonidos lo que les proporciona la capacidad de desplazarse nadando rápidamente. Esta movilidad les ayuda a entrar en contacto con bacterias y toxinas en la sangre y acelerar la desintoxicación. El recubrimiento también protege a los nanorrobots de un proceso conocido como bioincrustación, que ocurre cuando las proteínas se acumulan en la superficie de objetos extraños y eso impide que operen con normalidad.

De todas formas, el trabajo se encuentra aún en una etapa inicial, y los investigadores matizan que el objetivo final es usar los nanorrobots para depurar fluidos biológicos en general.

Investigación original: Micro/nanorobots for biomedicine: Delivery, surgery, sensing, and detoxification. Jinxing Li, et al. Science Robotics 01 Mar 2017: Vol. 2, Issue 4, eaam6431 DOI: 10.1126/scirobotics.aam6431

Autoras: Brenda Melendez y Rita Serda
Fuente: National Cancer Institute, National Institutes of Health