Microrrobots intracorporales hechos de hidrogel y bioabsorbibles

En el futuro, administrar fármacos en el punto exacto del interior del cuerpo humano donde se necesitan podría ser una tarea fácil para una nueva clase de microrrobots esféricos hechos de hidrogel y bioabsorbibles, que tienen el aspecto de burbujas.

El concepto de microrrobots o nanorrobots no es nuevo. En las dos últimas décadas se han venido desarrollando bastantes modelos de los mismos. Sin embargo, hasta ahora sus aplicaciones en sistemas vivos han sido limitadas porque resulta extremadamente difícil mover objetos con precisión en fluidos biológicos complejos como la sangre, la orina o la saliva.

Estos robots tendrían que sobrevivir en esos fluidos corporales, incluidos los ácidos estomacales, y poder dirigirse con precisión a los lugares deseados dentro del cuerpo humano. También deben liberar su carga medicinal solo cuando alcancen su objetivo, y ser biocompatibles y bioabsorbibles, es decir, que no dejen nada tóxico en el cuerpo ni lo dañen de otros modos.

Los nuevos microrrobots, diseñados, fabricados y probados por un equipo que incluye a Wei Gao y Hong Han, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Estados Unidos, son microestructuras esféricas hechas de un hidrogel llamado polietilenglicol diacrilato. Los hidrogeles son materiales que comienzan en forma líquida o de resina y se vuelven sólidos cuando la red de polímeros que contienen se retícula o endurece. Gracias a esta estructura y a esta composición, los hidrogeles son capaces de retener grandes cantidades de líquido, lo que hace que muchos de ellos sean biocompatibles. El método de fabricación aditiva también permite que la esfera exterior transporte la carga terapéutica a un lugar determinado del cuerpo.

La locomoción de estos microrrobots se basa en ultrasonidos. Cuando los robots se exponen a un campo de ultrasonidos, las burbujas vibran y hacen que el fluido circundante se aleje de los robots a través de dos aberturas cilíndricas, una en la parte superior y otra en un lateral, impulsando a los robots a través del fluido. El equipo comprobó que el uso de dos aberturas da a los robots la capacidad de moverse no solo en diversos fluidos biológicos viscosos, sino también a mayor velocidad, en comparación con lo que puede conseguirse con una sola abertura.

Microrrobots del nuevo modelo, vistos a través de microscopio. (Foto: Hong Han / Caltech)

En vez de introducir un fármaco en el cuerpo y dejar que se difunda por todas partes, con los nuevos microrrobots ahora es posible transportar el fármaco directamente al lugar deseado, por ejemplo un tumor, y liberar allí el fármaco de forma controlada y eficaz, tal como subraya Gao.

Gracias a estos microrrobots, el equipo logró liberar cargas farmacológicas en tumores de vejiga de ratones, logrando que dichos tumores disminuyeran de tamaño significativamente.

Gao, Han y sus colegas exponen los detalles técnicos de los nuevos microrrobots en la revista académica Science Robotics, bajo el título “Imaging-guided bioresorbable acoustic hydrogel microrobots”. (Fuente: NCYT de Amazings)