Los investigadores observaron cómo los nanorobots trabajaban juntos

Los nanorrobots son máquinas cuyos componentes se desarrollan una millonésima de milímetro y pueden disejarse para tener la capacidad de moverse autónomamente en determinados fluidos.

Un equipo de investigadores del Instituto Catalán de Bioingeniería (IBEC) observó por primera vez el comportamiento de un grupo de nanorobots en ratas vivas, revelando un movimiento coordinado similar a un banco de monedas.

Aunque todavía se encuentran en fase de investigación y desarrollo, se están realizando avances muy importantes para hacerlos realidad en la práctica médica, especialmente en tareas de alta precisión.

Las aplicaciones de esta tecnología van desde la identificación de células tumorales hasta la liberación de fármacos en zonas específicas del cuerpo humano. Entre los sistemas de nanorobot más prometedores, se encuentran los impulsados ​​por enzimas catalíticas. Sin embargo, comprender el comportamiento colectivo de estos nanorobots es fundamental para avanzar hacia la práctica clínica.

Monitoreo del trabajo mancomunado de los nanorrobots

Esta investigación se llevó a cabo mediante la observación de experimentos in vitro, realizando un seguimiento a los nanorobots mediante microscopía óptica y tomografía por emisión de positrones. Ambas tecnologías nos permitieron contemplar cómo las nanopartículas se mezclan con fluidos y migran juntas en caminos complejos.

Los nanorobots, diseñados en el IBEC para el movimiento autónomo, se administraron por vía intravenosa a un grupo de ratas en la vejiga. Estos tienen ureasa incorporada y pueden usar urea como combustible, lo que les permite moverse fácilmente en este entorno.

El equipo de científicos concluyó que la distribución de nanodispositivos en la vejiga del ratón es uniforme, lo que indica que el movimiento colectivo es coordinado y eficaz.

Un hito importante para el trabajo con nanorobots

Este trabajo ha sido realizado por investigadores liderados por Samuel Sánchez, Catedrático de Investigación ICREA y su equipo "Nano Dispositivos Biológicos Inteligentes" del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en colaboración con el grupo de Investigación de Radioquímica e Imagen Nuclear del CIC biomaGUNE liderado por Jordi Llop y la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).

“El hecho de haber podido ver el movimiento colectivo y sincronizado de los nanorobots, y seguirlos dentro de un organismo vivo, es de gran relevancia, ya que se necesitan millones de ellos para tratar patologías específicas como, por ejemplo, alteraciones tumorales. "declaró Samuel Sánchez, líder de esta investigación, sobre la importancia de este hito.

“Hemos demostrado, por primera vez, que los nanorobots pueden ser monitorizados in vivo mediante tomografía por emisión de positrones (PET), una técnica no invasiva de alta sensibilidad utilizada actualmente en el entorno clínico”añade Jordi Llop, también miembro de este equipo de investigación.

"Esta es la primera vez que podemos visualizar directamente la difusión activa de nanorobots biocompatibles dentro de fluidos biológicos in vivo. La posibilidad de monitorizar su actividad en el interior del organismo y el hecho de que muestren una distribución más homogénea podría revolucionar la forma de entender los enfoques de administración y diagnóstico de fármacos basados ​​en nanopartículas”comentó también Tania Patiño, coautora del artículo.

Estos "enjambres de nanorobots" podrían ser especialmente útiles en medios viscosos, donde la difusión de un fármaco está limitada por una mala angiogénesis, como en el tracto gastrointestinal, los ojos o las articulaciones. "De hecho, como se pueden incorporar diferentes enzimas a los motores, los nanorobots se pueden fabricar a medida según el objetivo dentro del organismo, adaptando el dispositivo al combustible accesible en el entorno donde deben moverse”.concluyó Samuel Sánchez.

El estudio se titula "Monitoreo del comportamiento colectivo de nanomotores enzimáticos in vitro e in vivo mediante PET-CT" y se encuentra disponible para consulta en la revista académica ciencia robótica.

Imagen del encabezado: IBEC

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