Tendencias21
Un enjambre de glóbulos blancos robóticos podrá tratar el cáncer

Un enjambre de glóbulos blancos robóticos podrá tratar el cáncer

Un glóbulo blanco robótico, teledirigido mediante imanes, es capaz de remontar el torrente sanguíneo y de depositar medicamentos donde están las células cancerosas.

Investigadores del Instituto Max Planck para Sistemas Inteligentes (MPI-IS) en Stuttgart han desarrollado un nanorobot del tamaño de un glóbulo blanco que tiene la misma capacidad de movimiento que los leucocitos.

Los glóbulos blancos o leucocitos son células incoloras de la sangre de los animales vertebrados que se encargan de defender al organismo de las infecciones.

La labor del nanorobot es similar a la de los leucocitos: llevar medicamentos específicos a los lugares del cuerpo donde más se necesitan, a través del torrente sanguíneo.

Su eficacia quedó demostrada a través de un vaso sanguíneo simulado en laboratorio: los investigadores lo dirigieron mediante imanes a través del torrente sanguíneo, un entorno dinámico y denso.

Durante el experimento, el pequeño robot, al que llamaron microroller, soportó con éxito el flujo sanguíneo simulado, la mejor ruta de acceso a todos los tejidos y órganos.

Los resultados de esta investigación se publican en la revista Science Robotics.

Imitando glóbulos

El equipo científico se inspiró en los glóbulos blancos, la fuerza de trabajo del sistema inmune, porque son las únicas células móviles en el torrente sanguíneo.

En su patrulla a lugares donde los patógenos han invadido, los leucocitos ruedan a lo largo de las paredes de los vasos sanguíneos.

Cuando notan una alteración, se salen del vaso sanguíneo (diapédesis) y acceden a los tejidos del interior del cuerpo (por ejemplo, una herida) para sanarlo.

Tratamiento orientado

El nanorobot hace exactamente los mismo: puede navegar dentro de los vasos sanguíneos de la misma forma que lo hacen los glóbulos blancos, gracias a sus propiedades magnéticas.

También puede acceder a los tejidos del organismo para depositar medicamentos especializados en el tratamiento de esa parte del organismo.

De esta forma, aumenta exponencialmente la eficacia del medicamento, ya que abre nuevas vías de acceso para tejidos profundos del organismo.

Esta capacidad supera con creces las opciones de los medicamentos convencionales, que se distribuyen por todo el organismo y originan efectos secundarios en órganos y tejidos ajenos a la enfermedad.

Micropartículas de vidrio

Cada microroller tiene un diámetro de poco menos de 8 micrómetros y está hecho de micropartículas de vidrio.

Puede alcanzar una velocidad de hasta 600 micrómetros por segundo, alrededor de 76 longitudes de cuerpo por segundo, lo que lo convierte en el nanorobot magnético más rápido de sus características.

Uno de sus lados está cubierto con una película delgada de níquel y oro. El otro lado, con moléculas de medicamentos contra el cáncer y biomoléculas específicas que pueden reconocer las células cancerosas.

El nanorobot usa los campos magnéticos que influyen en las cargas eléctricas que se mueven con la sangre. De esta forma puede remontar la corriente sanguínea y reconocer anomalías como, por ejemplo, células cancerosas. Entonces libera moléculas del fármaco.

Esta sensibilidad a las anomalías la alcanza gracias a un recubrimiento específico que tienen las células de la superficie del nanorobot.

Medio plazo

Aunque el nanorobot promete revolucionar el tratamiento mínimamente invasivo de las enfermedades, todavía falta tiempo para sus eventuales aplicaciones clínicas.

En primer lugar, porque un cuerpo humano real es algo muy diferente a un sistema circulatorio replicado en el laboratorio.

En segundo lugar, porque el robot solo puede llevar una cantidad limitada de medicamento.

Para superar esta última limitación, la idea es que, en el futuro, estos nanorobots se utilicen en modo enjambre (varios a la vez) para que su eficacia sea completa e instantánea.

Obstáculo técnico

Hay no terminan los retos: en laboratorio ha sido posible obtener imágenes microscópicas de los nanorobots mientras están en el torrente sanguíneo simulado, para orientarlos en la dirección pretendida.

Sin embargo, la resolución de las imágenes clínicas actuales no permite todavía observar el nanorobot si estuviera en un torrente sanguíneo humano.

Por lo tanto, la posibilidad de dirigir manualmente no solo a un robot, sino a un enjambre situado en el sistema circulatorio de una persona, es todavía remota.

Avance significativo

A pesar de estas limitaciones, el desarrollo tecnológico alcanzado es significativo.

Hasta ahora, los nanorobots que se han desarrollado para el cuerpo humano no han conseguido penetrar lo suficiente en el organismo para conseguir tratamientos eficaces.

El sistema circulatorio se presenta como la mejor vía de acceso para tratamientos profundos.

Es en este contexto donde el desarrollo de este microroller, capaz de moverse en el sistema circulatorio en condiciones de flujo sanguíneo de alta velocidad, alcanza su mayor relevancia.

Referencia

Multifunctional surface microrollers for targeted cargo delivery in physiological blood flow. Yunus Alapan et al. Science Robotics, 20 May 2020: Vol. 5, Issue 42, eaba5726. DOI:10.1126/scirobotics.aba5726
 

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Resuelto el misterio de una criatura marina con un caparazón repleto de ojos 18 marzo, 2024
    Los quitones o chitones son moluscos marinos dotados de pequeños ojos desperdigados por todo su caparazón, con lentes confeccionados con un mineral llamado aragonita. Estos primitivos órganos sensoriales son capaces de distinguir formas y luz: un nuevo estudio ha revelado por qué evolucionaron tan rápidamente y cuál es su papel en el desarrollo de los […]
    Pablo Javier Piacente
  • La mayor erupción volcánica de la era geológica actual ocurrió en Japón hace 7.300 años 18 marzo, 2024
    Un estudio detallado de los depósitos volcánicos submarinos alrededor de la caldera Kikai, en Japón, descubrió que un evento que tuvo lugar en esa región de Asia hace 7.300 años fue, con claridad, la mayor erupción volcánica registrada en el planeta durante el Holoceno, la época geológica actual iniciada hace aproximadamente 11.500 años.
    Pablo Javier Piacente
  • Las enfermedades neurológicas ya son el primer problema de salud mundial 18 marzo, 2024
    El 43% de la población mundial padece enfermedades neurológicas: afectan a 3.400 millones de personas y cuestan la pérdida de 443 millones de años de vida saludable. España supera en un 18% la media mundial de afectados por patologías que van desde dolores de cabeza tensionales hasta accidentes cerebrovasculares.
    Redacción T21
  • La Inteligencia Artificial aprende lo que significa estar vivo 18 marzo, 2024
    La IA ha descubierto en seis semanas unas células que la ciencia había tardado 134 años en identificar. Puede que haya tropezado también con un tipo de célula totalmente desconocida. ¿Qué va a pasar con los biólogos humanos?
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Las ranas les guiñan el ojo a los machos elegidos para el apareamiento 17 marzo, 2024
    Un curioso estudio ha descubierto que las ranas les guiñan el ojo al macho para indicarle que le gusta. En respuesta al parpadeo, el macho lanza repetidamente un grito entrecortado y salta junto a ella para aparearse.
    N+1/T21
  • Los perros son nuestros terapeutas de cuatro patas 16 marzo, 2024
    Investigadores de Corea del Sur colocaron auriculares con electrodos a 30 adultos y luego midieron los cambios en sus ondas cerebrales mientras interactuaban con un caniche llamado Aro. Los resultados indicaron que pasear al perro hizo que los participantes se sintieran más relajados, cepillarle mejoró la concentración y jugar con la mascota produjo ambos efectos.
    Redacción T21
  • Revelado el “piercing” del Neolítico 15 marzo, 2024
    Los arqueólogos han descubierto una colección de artefactos decorativos con forma de tachuelas, que podrían utilizarse en las modernas perforaciones de labios. Identificados en las tumbas de un asentamiento neolítico en el sureste de Turquía, representan los primeros ejemplos convincentes de perforaciones corporales voluntarias, como las que se realizan en la actualidad para la práctica […]
    Pablo Javier Piacente
  • Es urgente limitar a la IA para evitar el apocalipsis de nuestra civilización 15 marzo, 2024
    Un nuevo informe elaborado por la firma Gladstone por pedido del Departamento de Estado de los Estados Unidos advierte que la rápida evolución de la Inteligencia Artificial (IA) podría representar un riesgo "catastrófico" para la seguridad nacional e incluso para toda la humanidad. El documento sugiere que el gobierno estadounidense debe actuar "rápidamente y con […]
    Pablo Javier Piacente
  • La fibra óptica inteligente se despliega por el fondo del mar 15 marzo, 2024
    Una nueva fibra óptica asistida por IA se está desplegando en el fondo del mar no solo para la transmisión de datos, sino también para alertar en tiempo récord de tsunamis o terremotos y para monitorizar el calentamiento de los océanos.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Una extraña formación rocosa en África esconde en sus entrañas la evidencia de los terremotos más antiguos de la Tierra 14 marzo, 2024
    Las grandes cantidades de ceniza volcánica encontradas en el cinturón de piedras verdes de Barberton, en África, pueden ser un registro antiguo de violencia volcánica similar a la que puede observarse actualmente en la Tierra, según un nuevo estudio. Además de demostrar que en los inicios de nuestro planeta los terremotos estuvieron más presentes de […]
    Pablo Javier Piacente