Observa millones de nanorobots nadando dentro de ratones vivos.

Un equipo de investigación liderado por Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) monitoreó por primera vez el comportamiento de millones de nanorobots dentro de la vejiga de ratones vivos.

El estudio, publicado la semana pasada en la revista Robótica científica, muestra un movimiento coordinado, similar a los bancos de peces. Estos “nadadores” prometen una revolución en el campo de la medicina, especialmente en el tratamiento de los tumores de vejiga.

Los nanobots son dispositivos a nanoescala, una millonésima de milímetro, que Puede diseñarse para tener la capacidad de moverse de forma autónoma. en ciertos fluidos.

Los creados por el equipo de Samuel Sánchez, profesor investigador del ICREA en el IBEC, medir entre 300 y 400 nanómetros y pueden moverse en la orina gracias a la urea. Ana C. Hortelão, también del IBEC, es la primera autora de la investigación.

Para ello, los dispositivos se equiparon con la enzima ureasa. Dicha proteína se almacena en los poros de la superficie de estas esferas, similar a las pelotas de golf.

“La ureasa descompone la urea en dióxido de carbono y amonio”, explica Sánchez. Esta reacción, prosigue el investigador, mueve el líquido alrededor del nanorobot y así se mueve la pequeña esfera.

La acción de cada uno de los robots se suma a la del otro. El fenómeno termina creando un flujo a través de todo el volumen de orina, que es exactamente lo que los investigadores pudieron observar.

Detalle de la superficie porosa de los nanorobots con la enzima ureasa.

La técnica que utilizaron en la investigación consistió en inyectar los nanorobots directamente en la vejiga previamente vaciada de los animales. Anteriormente, el equipo había verificado la viabilidad del rendimiento de estas nanopartículas introduciéndolos por vía intravenosa en animales y en experimentos de laboratorio in vitro, donde ya pudo observar cómo se movían.

Para capturar el desplazamiento, Sánchez y sus colegas utilizaron técnicas de imagen, como Tomografía de emisión de positrones (PET, por sus siglas en inglés), utilizado a diario en el ámbito médico. Esto facilita aún más su posible aplicación clínica futura.

La nanomedicina típica, explica el investigador, tiene una serie de limitaciones. Uno de ellos es el las partículas no tienen movimiento autónomo Y, a menudo, el fármaco no alcanza el objetivo deseado, como un tumor.

Los nanobots permiten superar esta barrera física. Pero, según Sánchez, hay muy poca investigación sobre el movimiento de nanorobots en animales vivos. Uno de los problemas es el motor asignado estas pequeñas máquinas para que puedan moverse.

El propio investigador inició su investigación utilizando peróxido de hidrógeno –agua oxigenada-, sustancia tóxica para el organismo.

Con la ureasa en juego, se puede considerar su uso en organismos vivos. Y el mejor liquido La orina se utilizó para nadar pequeñas esferas, dada su concentración en urea.

Las conversaciones con los profesionales médicos llevaron al grupo a su posible uso en el tratamiento. Cáncer de vejiga. “El cáncer de vejiga no es el más letal, pero tiene una alta recurrencia, alrededor del 60% o 70%”, dice Sánchez.

La imagen 1 muestra los nanorobots (rojo) en el espacio de la vejiga (verde).  En las otras tres imágenes, los controles, no se aprecia tal movimiento.

La imagen 1 muestra los nanorobots (rojo) en el espacio de la vejiga (verde). En las otras tres imágenes, los controles, no se aprecia tal movimiento.

El método con el que se inyectan los nanorobots en los ratones en realidad copia el que se usa en la clínica para administrar inmunoterapia y quimioterapia de estos pacientes.

Pero el equipo del IBEC fue más allá y ya está trabajando con ratones con tumores de vejiga, en los que pudieron detectar mediante PET y resonancia magnética que los nanorobots se acumulan en el tumor. Este fenómeno abre un mundo de posibilidades de tratamiento.

Uno de ellos sería la cooperación de pequeños robots con nanopartículas tradicionales para conseguirlo. las drogas alcanzan su objetivo, evitando que se precipiten. “Como tenemos millones de estos nanorobots, puedes hacer que todo lo que hay dentro de la vejiga se mueva”, dice Sánchez. Modificar la viscosidad del ambiente para facilitar la penetración de nanomedicinas es otra posible cooperación.

LA Medicina personalizada también se beneficiará de esta tecnología. Según el investigador, el futuro pasará por demostrar que los nanorobots se pueden fabricar bajo demanda con diferentes anticuerpos terapéuticos anclados a ellos en función de las necesidades del paciente.

Fuente: La Vanguardia

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