Descubrimiento - Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes

Un glóbulo blanco robótico es capaz de remontar el torrente sanguíneo y de depositar medicamentos donde están las células cancerosas.

25. Mayo 2020

Científicos del IMP de Sistemas Inteligentes utilizaron un leucocito como modelo para desarrollar un microrobot que tiene el tamaño, la forma y las capacidades de movimiento de un glóbulo blanco. Cubrieron el microrroller esférico con un nanofilm magnético en un lado y con medicamentos contra el cáncer en el otro. Simulando un vaso sanguíneo en un laboratorio, lograron hacer navegar magnéticamente el microroller a través de este entorno dinámico y denso. El vehículo de suministro de medicamentos resistió el flujo sanguíneo simulado, impulsando los avances en el suministro dirigido de medicamentos un paso más allá: dentro del cuerpo, no hay mejor ruta de acceso a todos los tejidos y órganos que el sistema circulatorio. Un robot que realmente pudiera viajar a través de esta red finamente tejida revolucionaría el tratamiento mínimamente invasivo de las enfermedades.

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El equipo científico se inspiró en los glóbulos blancos, la fuerza de trabajo del sistema inmune, porque son las únicas células móviles en el torrente sanguíneo.En su patrulla a lugares donde los patógenos han invadido, los leucocitos ruedan a lo largo de las paredes de los vasos sanguíneos.
Cuando notan una alteración, se salen del vaso sanguíneo (diapédesis) y acceden a los tejidos del interior del cuerpo (por ejemplo, una herida) para sanarlo.

El nanorobot hace exactamente lo mismo: puede navegar dentro de los vasos sanguíneos de la misma forma que lo hacen los glóbulos blancos, gracias a sus propiedades magnéticas.También puede acceder a los tejidos del organismo para depositar medicamentos especializados en el tratamiento de esa parte del organismo. De esta forma, aumenta exponencialmente la eficacia del medicamento, ya que abre nuevas vías de acceso para tejidos profundos del organismo.

Esta capacidad supera con creces las opciones de los medicamentos convencionales, que se distribuyen por todo el organismo y originan efectos secundarios en órganos y tejidos ajenos a la enfermedad.

Cada microroller tiene un diámetro de poco menos de 8 micrómetros y está hecho de micropartículas de vidrio. Puede alcanzar una velocidad de hasta 600 micrómetros por segundo, alrededor de 76 longitudes de cuerpo por segundo, lo que lo convierte en el nanorobot magnético más rápido de sus características.
Uno de sus lados está cubierto con una película delgada de níquel y oro. El otro lado, con moléculas de medicamentos contra el cáncer y biomoléculas específicas que pueden reconocer las células cancerosas.
El nanorobot usa los campos magnéticos que influyen en las cargas eléctricas que se mueven con la sangre. De esta forma puede remontar la corriente sanguínea y reconocer anomalías como, por ejemplo, células cancerosas. Entonces libera moléculas del fármaco. Esta sensibilidad a las anomalías la alcanza gracias a un recubrimiento específico que tienen las células de la superficie del nanorobot.

Nota completa en inglés

 
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