Lihong Wang y Wei Gao, dos investigadores de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Caltech están trabajando en una manera de aplicación de tratamiento totalmente revolucionaria: los microrobots. Estos pequeños nanorobots suministrarán el medicamento en el punto exacto que el cuerpo necesita, mientras el control y el monitoreado se realizan desde el exterior del cuerpo.
Según Lihong Wang, profesor de Ingeniería Médica e Ingeniería Eléctrica del Instituto de Tecnología de California, “El concepto de microrobot es realmente genial porque puedes conseguir micromáquinas justo donde lo necesitas”. Esto podría ser un avance innovador para la microcirugía prediseñada o la administración de medicamentos.
Microrobots autopropulsados
En un principio, los microrobots están dirigidos a tratar tumores en el tracto digestivo. Consisten en esferas microscópicas de metal de magnesio recubiertas con capas finas de oro y de parileno, que es un polímero resistente a los ácidos que actúan en la digestión. Estas capas dejan una porción circular en la esfera la cual reacciona con los fluidos en el tracto digestivo, formando burbujas pequeñas. Esta corriente de burbujas actúa como un chorro y empuja la esfera hacia adelante hasta que choca con el tejido cercano.
La novedad que diferencia a estos microrobots con otros es la forma en la que están formados. Entre una microesfera y la capa de parileno se intercala una capa de medicamento. Y para protegerlos del ambiente estomacal se envuelven en microcápsulas de parafina.
¿Cómo son guiadas las esferas a la ubicación exacta?
Para conseguir que las esferas lleguen a la ubicación deseada, los investigadores utilizan tomografía computada fotoacústica (PACT), una técnica diseñada por Wang la cual emplea pulsos de luz láser infrarroja.
Esta luz se esparce por los tejidos y es absorbida por las moléculas de la hemoglobina que transportan oxígeno en los glóbulos rojos y, de esta manera, se logra que las moléculas vibren de manera ultrasónica. A su vez, estas vibraciones son captadas por sensores presionados contra la piel. Los datos que arrojan los sensores son utilizados para crear imágenes de la estructura interna del organismo.
Por ejemplo, si se desea llegar a un tumor, el robot llega a las proximidades de este, entonces se utiliza un rayo láser infrarrojo de alta potencia para activarlos. Como los microrobots absorben la luz infrarroja, de manera breve se calientan, lo que hace que se derrita la cápsula de cera que los rodea y los expone a los fluidos digestivos.
Los microrobots penetran la mucosidad del tracto digestivo y permanecen allí por largo tiempo. Por tal motivo este tratamiento mejorará la administración de medicamentos. Pero como están hechos de magnesio son biodegradables y biocompatibles.