Enjambres de microrrobots

Decenas o centenares de millones de microrrobots, en enjambres como las abejas o las hormigas, que identifican su objetivo y realizan su tarea mientras se comunican unos con otros es la visi¨®n que tiene el ingeniero qu¨ªmico checo Frantisek Stepanek. Una visi¨®n tan seductora que ha convencido a los gestores del programa Ideas del Consejo Europeo de Investigaci¨®n, que le han concedido 1,6 millones de euros para desarrollarla hasta 2013.

El proyecto Chobotix puede contarse de forma neutralmente t¨¦cnica o de forma entusiasta. Seg¨²n los documentos, se trata de dise?ar y fabricar part¨ªculas que responden a los est¨ªmulos y de controlar remotamente las reacciones qu¨ªmicas. Cuando lo cuenta Stepanek en su laboratorio, los enjambres de robots qu¨ªmicos (que llama chobots) ir¨¢n en misiones de busca y captura (o destrucci¨®n) e imitar¨¢n para casi todo, incluida la comunicaci¨®n, a los organismos unicelulares. "La c¨¦lula es la inspiraci¨®n, pero no estamos tratando de recrear la vida", explic¨® el cient¨ªfico checo en el Congreso Research Connection 2009, en torno a la I+D europea, celebrado recientemente en Praga. Recrearla no, pero imitarla s¨ª, porque el control de las reacciones qu¨ªmicas a voluntad, recuerda, es la esencia de la vida.

Los microrrobots medir¨ªan entre 10 y 100 micras y tendr¨ªan compartimentos internos en los que se almacenar¨ªan las sustancias a liberar. Entre las aplicaciones futuras, la m¨¢s obvia es la distribuci¨®n de compuestos qu¨ªmicos como los medicamentos. "Ahora las medicinas se disuelven y todo el cuerpo, no s¨®lo las c¨¦lulas diana, se expone a ellas, por lo que no se pueden utilizar mol¨¦culas muy activas que tendr¨ªan efectos secundarios inaceptables" recuerda Stepanek.

Los chobots s¨ª podr¨ªan distribuir selectivamente estos principios activos, pero tambi¨¦n podr¨ªan limpiar manchas en tejidos o aplicar pesticidas en una planta. Y neutralizar contaminantes en el suelo, desinfectar o recuperar sustancias dispersas o diluidas, como minerales. En procesos de s¨ªntesis de varios pasos, aumentar¨ªan la eficiencia total much¨ªsimo al actuar de minicatalizadores, transportando la mol¨¦cula deseada. La imaginaci¨®n es libre y a Stepanek no le falta.

Para empezar, los cient¨ªficos de su laboratorio en el Instituto de Tecnolog¨ªa Qu¨ªmica de Praga trabajan en membranas externas duras y porosas basadas en silicio, en membranas blandas similares a las de los liposomas para los compartimentos, en geles que responden a est¨ªmulos qu¨ªmicos y en mecanismos de control remoto para la liberaci¨®n. Las sustancias activas estar¨ªan en forma de precursores como medida de seguridad, y habr¨ªa mecanismos de activaci¨®n y desactivaci¨®n.

?Y la comunicaci¨®n entre los integrantes del enjambre? Ser¨ªan se?ales moleculares, como las feromonas, que el primer robot que localizara el objetivo, por ejemplo, emitir¨ªa para que lo supieran los dem¨¢s. El mayor desaf¨ªo, reconoce Stepanek, es imitar la quimiotaxia, la respuesta migratoria de las c¨¦lulas causada por se?ales qu¨ªmicas. El movimiento de los chobots puede ser pasivo, con el gradiente qu¨ªmico, o activo, al ser dotados con una especie de propulsor con capacidad de orientaci¨®n que se a?ade al movimiento browniano de las part¨ªculas. Es otra forma de ver la qu¨ªmica.