Robots del tamaño de células para patrullar por dentro de intestinos en personas vivas

Unos investigadores han creado los que podrían ser los robots más pequeños hasta la fecha de entre todos los que son capaces de detectar su entorno, almacenar datos y llevar a cabo tareas de computación. Estos nuevos dispositivos, que tienen el tamaño aproximado de un óvulo humano, consisten en diminutos circuitos electrónicos hechos de materiales bidimensionales (o sea, con un grosor de 1 átomo o poco más), combinados con unas partículas minúsculas llamadas coloides.

Los coloides, que son partículas o moléculas insolubles cuyo tamaño va de una milmillonésima a una millonésima de metro, son tan pequeños que pueden permanecer indefinidamente suspendidos en un líquido o incluso en el aire. Emparejando estos objetos diminutos con una circuitería compleja, el equipo de Michael Strano y Volodymyr Koman, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, espera poner las bases para unos dispositivos que puedan ser dispersados a fin de realizar viajes de diagnóstico por el interior de cualquier cosa, desde el sistema digestivo humano hasta las tuberías de gas y petróleo, o quizá incluso flotar a través del aire para medir compuestos dentro de una cámara de procesamiento químico o una refinería.

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Si bien otros grupos han trabajado en la creación de dispositivos robóticos de un tamaño diminuto similar, su énfasis ha estado en desarrollar formas de controlar el movimiento, por ejemplo, mediante la reproducción de los flagelos parecidos a colas que utilizan algunos organismos microbianos para propulsarse. Pero Strano sugiere que esta filosofía de diseño podría no ser la más provechosa, dado que los flagelos y otros sistemas de movimiento celular son utilizados principalmente para el posicionamiento a escala local, en vez de para el transporte a distancias significativas. Para la mayoría de los objetivos científicos, es más importante aumentar la cantidad y la complejidad de las funciones ejecutables por tales dispositivos que incrementar su capacidad de desplazarse a grandes distancias.

Los robots diminutos hechos por el equipo del MIT están autoenergizados, y por tanto no requieren una fuente de energía externa ni tan siquiera baterías internas. Un sencillo fotodiodo proporciona la escasísima electricidad que los circuitos de tales robots necesitan parta energizar sus circuitos de memoria y computación. Eso es suficiente para permitirles obtener información de su entorno, almacenarla en su memoria, y hacer posible la extracción de esos datos tras completar su misión.

Estructura básica de robot tan pequeño como una célula. (Imagen: cortesía de los investigadores)

Tales robots se podrían utilizar para obtener dentro del cuerpo humano datos clave con los que detectar y diagnosticar una enfermedad, por ejemplo para circular por el tubo digestivo en busca de señales de inflamación u otros indicadores de problemas de salud.

Otras aplicaciones de estos robots estarían en la industria del gas y del petróleo. Actualmente, la principal forma de comprobar escapes u otros problemas en los conductos es tener a un equipo moviéndose físicamente a lo largo del trazado de las tuberías para inspeccionarlas con instrumentos caros. En principio, los nuevos robots podrían ser insertados en un extremo del oleoducto, dejarse llevar por el flujo, y después ser retirados en el otro extremo, proporcionando un registro de las condiciones que encontraron por el camino, incluyendo la presencia de sustancias que pudieran indicar la ubicación de puntos problemáticos.

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