Gracias a la tecnología con la que cuenta, el microrrobot puede desplazarse utilizando dos mecanismos de propulsión diferentes, eléctrico y magnético, acorde a sus necesidades. El dispositivo es capaz de navegar entre diferentes células de una muestra biológica, distinguirlas entre distintos tipos, identificar si están sanas y capturar una célula para extraerla y analizarla, incluso introducirle un fármaco o un gen.

Los investigadores señalan que durante las pruebas, el artefacto fue eficaz a la hora de capturar células sanguíneas, cancerosas y bacterias. Además, logró distinguir entre células sanas, dañadas por un fármaco y células que se estaban muriendo en un proceso natural, distinción fundamental para desarrollar fármacos contra el cáncer. Según detallan los expertos en su investigación, publicada en la revista Advanced Science, los ensayos se llevaron a cabo con muestras biológicas en un laboratorio para pruebas ‘in vitro’; sin embargo, destacan, la intención es desarrollar en el futuro microrrobots que también funcionen dentro del cuerpo humano.

Los expertos destacaron la importancia del mecanismo de propulsión híbrida del dispositivo en entornos fisiológicos, ya que cuando el mecanismo de guiado eléctrico no responde adecuadamente en entornos con una conductividad eléctrica relativamente alta, el mecanismo magnético complementario le permite seguir funcionando con normalidad. Para Gilad Yossifon, coautor de la investigación, esta tecnología no solo tiene gran potencial en los campos de la investigación genética y la medicina, sino que también podría ser útil para remover partículas contaminantes del medio ambiente.

Microscopic robot 'fish' could soon be used to deliver chemotherapy drugs directly into the tumours of cancer patients https://t.co/ZWTP2eRftA

— Daily Mail Online (@MailOnline) December 5, 2021

Previamente, los científicos ya habían fabricado unos robots de menos de 100 micrómetros que podían manipular objetos diminutos, pero la mayoría de ellos no fueron capaces de realizar tareas complejas. En un paso hacia las aplicaciones biomédicas de estos dispositivos, Jiawen Li, Li Zhang, Dong Wu y sus colegas querían desarrollar microrrobots que cambiasen de forma y que pudiesen ser guiados por imanes hasta sitios específicos para administrar tratamientos. Dado que los tumores existen en microambientes ácidos, el equipo decidió hacer que estos diminutos dispositivos cambiaran de forma en respuesta a la disminución del pH. Para ello, los investigadores imprimieron en 4D microdispositivos con forma de cangrejo, mariposa y pez utilizando un hidrogel sensible al pH. Ajustando la densidad de impresión en determinadas zonas del robot, como los bordes de las pinzas del cangrejo o las alas de la mariposa, el equipo codificó el cambio de forma en función del pH. A continuación, magnetizaron a los diminutos robots colocándolos en una suspensión de nanopartículas de óxido de hierro.

El equipo demostró varias capacidades de su invento en distintas pruebas. Por ejemplo, el microrrobot con forma de pez tenía una ‘boca’ ajustable que se abría y cerraba. Los científicos pudieron dirigir al ‘pez’ a través de vasos sanguíneos simulados para llegar a las células cancerosas en una región específica de una placa de Petri. Cuando redujeron el pH de la solución circundante, el robot abrió la ‘boca’ para soltar un fármaco quimioterapéutico que mató las células cercanas. Sin embargo, los investigadores subrayaron que, aunque este estudio es una prueba de concepto prometedora, los microrrobots deben ser aún más pequeños para poder navegar por vasos sanguíneos reales, y que es necesario identificar un método de imagen adecuado para seguir sus movimientos dentro del cuerpo.