Los microrrobots de uso m¨¦dico, el avance tecnol¨®gico del a?o

Falling Walls es un congreso internacional que cada 9 de noviembre conmemora la ca¨ªda del Muro de Berl¨ªn premiando los principales avances cient¨ªficos del a?o. Debido a la pandemia, esta vez se han fusionado con la Semana de la Ciencia de Berl¨ªn para lanzar en abierto un programa virtual con m¨¢s de 200 actividades y 500 ponentes. Este lunes, como broche final, han galardonado al investigador turco-estadounidense Metin Sitti por lo que consideran una revoluci¨®n en rob¨®tica.

Cuando el Muro cay¨®, Sitti a¨²n estudiaba ingenier¨ªa electr¨®nica en Estambul. D¨¦cadas m¨¢s tarde, e inspir¨¢ndose en c¨®mo se mueven gusanos y medusas ¡ªalgo que le encantaba observar de ni?o¡ª, ¨¦l y su equipo han dise?ado robots microm¨¦tricos que pueden reptar sin cables. Son dispositivos blandos capaces de deformarse y moverse por dentro del cuerpo humano como si fueran orugas.

Las acciones de un robot tradicional est¨¢n gobernadas por chips electr¨®nicos, y son posibles gracias a motores, pistones y ruedas. Para fabricar un robot tan peque?o, hay que prescindir de todos esos componentes. ¡°Ni siquiera cabe una bater¨ªa, y eso es un gran obst¨¢culo¡±, explica el ingeniero. Para lograr robots aut¨®nomos y vers¨¢tiles, y asumiendo que deb¨ªan prescindir de la electricidad, en su equipo recurrieron al magnetismo.

Una vez se fabrica el dispositivo, para lo que usan pol¨ªmeros sint¨¦ticos, aprovechan las propiedades del material y su estructura para que el robot pueda moverse, saltar, flotar o nadar. Jugando con la combinaci¨®n adecuada, la forma del robot y su movimiento se pueden controlar utilizando se?ales magn¨¦ticas externas. Eso permitir¨ªa el uso de estos dispositivos en medicina. ¡°Nuestro organismo es transparente para los campos magn¨¦ticos, as¨ª que estos dispositivos se pueden controlar desde fuera del cuerpo¡±, seg¨²n el investigador. Estos campos, adem¨¢s, son seguros para el ser humano ¡ªy no solo en los hospitales; estamos constantemente expuestos al magnetismo solar¡ª.

Al manipular su forma, se puede controlar no solo la navegaci¨®n de estos dispositivos por el cuerpo, sino adem¨¢s dotarlos de otras funciones. Por ejemplo, para poderlos utilizar en diagn¨®stico (tomando peque?as muestras de tejido) o tratamiento de enfermedades (cargando un f¨¢rmaco).

Ahora, han creado unos microrrobots que imitan a los leucocitos, nuestras c¨¦lulas inmunitarias, para dirigir f¨¢rmacos espec¨ªficamente a las c¨¦lulas de un tumor. De nuevo gracias al magnetismo, pueden conducir estos microrrobots por la sangre, incluso a contracorriente. Para ello, la clave ha sido dise?arlos con la misma forma y tama?o que los leucocitos. Estas c¨¦lulas, en vez de viajar arrastradas por el torrente de sangre como los gl¨®bulos rojos, son capaces de rodar por las paredes de los vasos sangu¨ªneos, donde el flujo es menos violento.

Es posible controlar la liberaci¨®n del f¨¢rmaco que carga el robot, evitando que se desparrame por el torrente sangu¨ªneo y logrando que solo se desprenda al llegar a su destino

Por otro lado, cambiando la forma del dispositivo es posible controlar la liberaci¨®n del f¨¢rmaco que carga el robot, evitando que se desparrame por el torrente sangu¨ªneo y logrando que solo se desprenda al llegar a su destino. ¡°A veces, con quimioterapia, apenas un 3% del f¨¢rmaco llega al tumor. De esta manera, podr¨ªamos aumentar la eficacia del tratamiento y adem¨¢s reducir los efectos secundarios¡±, seg¨²n Sitti.

Todo en sistemas de laboratorio por ahora, eso s¨ª, aunque ya est¨¢n haciendo las primeras pruebas con roedores. ¡°Los resultados iniciales son prometedores, estamos utilizando materiales biocompatibles y no parecen generar reacciones adversas¡±, afirma Sitti, que conf¨ªa en poder comenzar los ensayos en humanos en cinco o diez a?os.

El galardonado, que dirige el Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Stuttgart (Alemania), lidera un equipo internacional de casi 40 personas. ¡°Es un grupo muy diverso, con ingenieros, qu¨ªmicos, bi¨®logos y m¨¦dicos¡±, dice. Destaca, adem¨¢s, la estabilidad que les brinda el Max Planck: ¡°si tuvi¨¦ramos que pedir financiaci¨®n constantemente, no ser¨ªa posible hacer proyectos tan arriesgados y novedosos¡±.

Esta investigaci¨®n ¡°se?ala el camino a una revoluci¨®n en medicina¡± para Jo?l Mesot, presidente del Instituto Suizo de Tecnolog¨ªa (ETH). ¡°La idea de que estos microrrobots permitir¨¢n llevar tratamientos por dentro de los vasos sangu¨ªneos con una precisi¨®n milim¨¦trica, o realizar biopsias, nos acerca un paso m¨¢s a las terapias no invasivas y a la medicina ayudada por robots¡±, a?ade. ¡°Es estupendo ver c¨®mo cada vez m¨¢s investigadores traspasan las fronteras entre disciplinas¡±, subraya Helga Nowotny, reputada soci¨®loga austriaca y presidenta del jurado.

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