Microrrobot capaz de capturar células selectivamente

Un nuevo microrrobot tiene el tamaño de una célula biológica (unas 10 micras de diámetro) y su desplazamiento y otras acciones pueden controlarse mediante dos mecanismos diferentes: eléctrico y magnético.

Este microrrobot es obra del equipo de Gilad Yossifon, Yue Wu y Sivan Yakov, de la Universidad de Tel Aviv en Israel, junto con Afu Fu, del Instituto Tecnológico de Israel (Technion).

El microrrobot es capaz de navegar entre diferentes células de una muestra biológica, distinguir entre distintos tipos de células, identificar si están sanas o moribundas y, a continuación, transportar la célula deseada al sitio indicado para su posterior estudio, como por ejemplo con un análisis genético.

El microrrobot también puede introducir un fármaco o un gen en la célula capturada.

El avance tecnológico logrado con este robot puede contribuir a fomentar la investigación en el naciente y prometedor campo del análisis de células individuales, así como su uso en el diagnóstico médico, la validación de nuevos fármacos, la cirugía y la protección del medio ambiente.

Los microrrobots como el creado por Yossifon y sus colegas suelen ser diminutas partículas sintéticas del tamaño de una célula biológica, que pueden desplazarse de un lugar a otro y realizar diversas acciones (por ejemplo: recogida de carga sintética o biológica) de forma autónoma o mediante control externo.

Para dotar al nuevo microrrobot de su capacidad de movimiento autónomo, sus creadores se inspiraron en bacterias y en los espermatozoides.

Como demostración de las capacidades del microrrobot, los investigadores lo utilizaron para capturar células sanguíneas, cancerosas y bacterianas individuales, y comprobaron que es capaz de distinguir entre células con distintos niveles de viabilidad, como una célula sana, una célula dañada por un fármaco o una célula que se está muriendo tras haber completado su ciclo de vida normal o que muere en un proceso de "suicidio". Tal distinción puede ser importante, por ejemplo, a la hora de desarrollar fármacos contra el cáncer.

Una vez identificada la célula deseada, el microrrobot la captura y la traslada a un lugar donde pueda ser analizada a fondo.

Controlado magnética o eléctricamente, el microrrobot puede distinguir entre clases de células y atrapar a una del tipo buscado. (Ilustración: Tel Aviv University. CC BY)

Otra innovación importante es la capacidad del microrrobot para identificar las células sobre las que debe actuar sin necesidad de que hayan sido marcadas previamente con algún tipo de etiqueta; el microrrobot identifica el tipo de célula y su estado (como el grado de salud) utilizando sensores incorporados que se basan en las propiedades eléctricas únicas de cada clase de célula.

Yossifon y sus colegas exponen los detalles técnicos de su microrrobot en la revista académica Advanced Science, bajo el título “A Magnetically and Electrically Powered Hybrid Micromotor in Conductive Solutions: Synergistic Propulsion Effects and Label-Free Cargo Transport and Sensing”. (Fuente: NCYT de Amazings)