Investigadores del ETH Zurich desarrollaron microbots capaces de desplazarse por la sangre y liberar medicamentos con precisión dentro del cuerpo. Una vez que cumplen su misión, se desintegran sin afectar a los órganos restantes.
La innovación, publicada en Science, promete transformar el tratamiento de enfermedades cuyos fármacos suelen provocar efectos secundarios inevitables. Al dirigir el compuesto con exactitud, los médicos pueden reducir la dosis y minimizar el impacto en tejidos cercanos.
Los microbots adoptan la forma de cápsulas esféricas hechas de gel soluble y nanopartículas de óxido de hierro. El médico introduce la cápsula mediante un catéter y, con ayuda de un imán, la guía a través de los vasos sanguíneos hasta zonas tan delicadas como el cerebro. Al mismo tiempo, la cápsula transporta un agente de contraste que permite rastrearla en todo momento mediante rayos X.
Aunque el concepto de “cápsulas inteligentes” no es exactamente nuevo y hay varios ejemplos de ello, este avance muestra un formato que equilibra biocompatibilidad, biodegradabilidad y propiedades magnéticas robustas para su conducción en el cuerpo. “La combinación de la funcionalidad magnética, la visibilidad de las imágenes y el control preciso en un solo microbots requirió una sinergia perfecta entre la ciencia de los materiales y la ingeniería robótica, lo que nos ha llevado muchos años lograr con éxito”, dijo Bradley Nelson, uno de los autores de la investigación, en un comunicado del ETH Zurich.
Drones diminutos que viajan al cerebro
Los investigadores cargan las cápsulas con medicamentos comunes para emergencias, como agentes que disuelven coágulos, antibióticos o compuestos antitumorales. Al aplicar un campo magnético de alta frecuencia, las nanopartículas de óxido de hierro se calientan, el gel se disuelve y el fármaco se libera. Después, el cuerpo elimina de manera natural los residuos.
Los científicos confían en que esta terapia reducirá complicaciones graves. En un accidente cerebrovascular, por ejemplo, los tratamientos actuales distribuyen el medicamento por todo el organismo, lo que puede causar hemorragias internas. En cambio, el microbot dirige el compuesto únicamente al área afectada.
El sistema todavía se encuentra en pruebas con animales. El reporte aclara que en el 95% de los casos, la cápsula llegó al sitio indicado y alcanzó velocidades de hasta 40 centímetros por segundo, lo bastante rápidas para avanzar incluso contra la corriente sanguínea. Los investigadores continúan evaluando si el organismo elimina por completo los nanocompuestos de hierro.
Las pruebas en humanos tardarán un poco en llegar. Sin embargo, después de una inversión de 20 años para desarrollar el microbot, los investigadores esperarán unos cuantos más pacientemente para que se avale como tratamiento médico.
“Los médicos ya están haciendo un trabajo increíble en los hospitales. Lo que nos impulsa es el conocimiento de que tenemos una tecnología que nos permite ayudar a los pacientes de manera más rápida y efectiva y darles nuevas esperanzas a través de terapias innovadoras”, finalizó Fabian Landers, autor principal del artículo e investigador postdoctoral en el Laboratorio de Robótica Multiescala de la ETH de Zúrich, en un comunicado del centro de investigación.
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