Nadadores nanométricos imitan estilo libre para surcar tu cuerpo con medicinas

Esquema de pequeños nadadores metálicos, creados para llevar medicina en el cuerpo (Nano Letters).

La dificultad de dirigir un fármaco a una región específica de nuestro organismo conduce a que males como algunos tipos de cáncer deban requerir terapias sistémicas, como la radioterapia, muchas veces con consecuencias para el resto del cuerpo, expuesto a la toxicidad de las drogas innecesariamente.

Así que pensar en nanorobots como diminutas ambulancias transportando medicina a determinados rincones del cuerpo es una esperanza para la cura efectiva de varias enfermedades. Un estudio conjunto de la Universidad de California, San Diego, el Instituto Tecnológico Harbin (China) y el Instituto Tecnológico de Israel abre el camino para terapias que a futuro sean focalizadas y conducidas a bordo de nanorobots nadadores.

De ello da cuenta la revista Nano Letters. Con casi tres décadas de intensa investigación, la nanoingeniería ya ha abordado la posibilidad anteriormente, inspirándose en el movimiento de microorganismos en la naturaleza. Sin embargo, y a la luz de que otros nadadores de escalas nanométricas se están desarrollando, es crítico explorar nuevos modos potenciales para la optimización cinética, de su movimiento y desplazamiento.

El nuevo tipo de nanorobot magnético es uno más bien que toma como modelo a los nadadores profesionales y el estilo libre que cultivan. Las observaciones experimentales y las predicciones teóricas indican que la potente propulsión que otorga el "freestyle" del nanorobot de dos brazos se atribuye a deformaciones oscilatorias sincronizadas que puede crear bajo la acción combinada del campo magnético y fuerzas viscosas, que es el medio en el que se movería en nuestro cuerpo.

Cada robot nadador tiene 5 micrómetros de largo (lo suficiente como para atravesar un vaso sanguíneo sin problemas) y tres partes principales, conectadas como por dos bisagras de plata. Su cuerpo de oro está flanqueado por dos brazos magnéticos hechos de níquel, y la aplicación de un campo magnético sobre él hace que los brazos se muevan.

“Estos nanorobots de dos brazos son capaces de una poderosa propulsión de hasta 12 longitudes de cuerpo [10 micrómetros ó 100 milésimas de milímetro] por segundo [aunque esta velocidad puede bajar a los 5,5 micrómetros en medios más viscosos como el plasma, con el que se hicieron pruebas], junto con la regulación de la velocidad a petición y la navegación remota. Además, la marcha de propulsión no planar impulsada por el balanceo consecutivo de los brazos magnéticos es más eficiente que la de nadadores con brazos conformados por nanohélices comunes”.

Este nuevo mecanismo de natación y su atractivo desempeño abre nuevas posibilidades en el diseño de nanorobots accionados remotamente para el funcionamiento biomédico a nanoescala. A considerar, queda mencionar que dadas sus dimensiones, un solo robot difícilmente podría llevar suficiente cantidad de medicina, por lo que una flotilla de nadadores microscópicos tendría que ser considerada; asimismo, que estén constituidos de materiales biodegradables, para ser eliminados naturalmente por el organismo.

Hans Huerto

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