Los microrrobots podrían ayudar a llevar fármacos hasta los coágulos sanguíneos

Los coágulos sanguíneos pueden obstruir los vasos que irrigan el cerebro, el corazón o los pulmones, lo que puede provocar un accidente cerebrovascular, un infarto de miocardio o una embolia pulmonar. Aunque los fármacos trombolíticos administrados mediante catéter pueden ayudar a disolver estos coágulos, el flujo sanguíneo restringido puede limitar la llegada del fármaco a la obstrucción.

Para abordar este desafío, los investigadores han desarrollado microbots guiados magnéticamente diseñados para mejorar el transporte del fármaco directamente al trombo.

Investigadores de ETH Zurich desarrollaron microbots guiados magnéticamente diseñados para mejorar la administración de fármacos a los coágulos sanguíneos. Con una longitud de aproximadamente 8 micrómetros, estos diminutos dispositivos con forma de capullo están hechos de un gel biocompatible que contiene nanopartículas magnéticas de óxido de hierro.

Los microbots y la medicación trombolítica se administran cerca del coágulo mediante un catéter. Un sistema externo de control magnético genera un campo magnético giratorio que impulsa a los microbots a lo largo de la pared del vaso mediante movimientos parecidos a volteretas. Este movimiento crea un flujo sanguíneo localizado que ayuda a transportar la medicación hacia el coágulo, superando algunas de las limitaciones causadas por la circulación restringida.

En pruebas de laboratorio con un modelo de silicona con canales similares a vasos y coágulos formados a partir de sangre de cerdo, la medicación administrada con los microbots en movimiento disolvió los coágulos seis veces más rápido que la medicación por sí sola. Los investigadores también colaboraron con el Hospital Universitario Charité de Berlín para evaluar el enfoque en cerdos vivos.

En arterias obstruidas por coágulos inducidos experimentalmente, los microbots potenciaron la actividad trombolítica y duplicaron el área de flujo sanguíneo restablecido después de 30 minutos en comparación con la medicación por sí sola.

Los microbots se fabrican en un campo magnético giratorio que alinea las nanopartículas de óxido de hierro a lo largo de su eje longitudinal, lo que les permite responder a los campos magnéticos como diminutas brújulas. Aunque los resultados demuestran el potencial de la tecnología, aún no se ha probado en seres humanos.

Se necesitan estudios de seguridad en animales a más largo plazo y evaluaciones adicionales en modelos específicos de enfermedad, incluido el infarto de miocardio, antes de poder considerar su uso clínico.

“Hasta donde sabemos, somos los primeros en demostrar en un modelo de gran animal clínicamente relevante que el uso de microbots de esta manera sí mejora la trombólisis, es decir, el proceso de disolver coágulos sanguíneos”, dijo Simone Schürle, profesora de microsistemas médicos.

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ETH Zurich