Robots controlados a distancia mejoran procedimientos médicos

Por el equipo editorial de HospiMedica en español
Actualizado el 29 Aug 2016

Unos robots en miniatura que se introducen en el cuerpo humano podrían finalmente reemplazar las cirugías invasivas y a menudo complicadas, para optimizar el tratamiento de una variedad de enfermedades.

Imagen: Los micro robots con un flagelo controlado de forma electromagnética (Fotografía cortesía de la EPFL).

Estos micro robots que se encuentran en fase de desarrollo en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza) y en el ETH de Zúrich (Suiza), fueron inspirados en la biología y diseñados para imitar a los tripanosomas, unos parásitos protozoarios que producen la tripanosomiasis africana, también conocida como la enfermedad del sueño. Los tripanosomas utilizan un flagelo para su propulsión, pero lo esconden, como un mecanismo de supervivencia, una vez que se encuentran dentro de la corriente sanguínea de una persona. El robot prototipo de estos microrobots también tiene un flagelo similar al de las bacterias, el cual le permite nadar.

A diferencia de otros robots convencionales, estos microrobots son blandos, flexibles y no poseen motor. Están hechos de un hidrogel compatible biológicamente y de nanopartículas magnéticas. Son controlados a través de una plataforma de manipulación integrada con la cual se puede manejar de forma remota su movilidad mediante unos campos electromagnéticos y se puede hacer que cambien su forma cuando se les aplica calor, desplegándose a su forma predeterminada. Una vez que alcanzan su forma final, las nanopartículas magnéticas hacen que se muevan y naden cuando se les aplica un campo electromagnético. Los microrobots pueden llevar a cabo una misión, como la administración de fármacos o la realización de tareas de precisión tales como la limpieza de las arterias obstruidas por coágulos.

Una vez que han ejecutado su misión, se pueden calentar con un láser, con lo cual se consigue que el flagelo forme una envoltura alrededor del cuerpo. Para construir un microrobot, las nanopartículas se colocan dentro de unas capas de un hidrogel compatible biológicamente. A continuación se les aplica un campo electromagnético con el fin de orientar las nanopartículas que se encuentran en las diferentes partes del dispositivo y luego viene una etapa de polimerización en la cual se solidifica el hidrogel. Luego se lo coloca en agua, plegado de una manera específica en función de la orientación de las nanopartículas que se han colocado dentro del gel para obtener la forma final general en 3D. El estudio fue publicado el 22 de julio de 2016, en la revista Nature Communications.

“Tanto el cuerpo de una bacteria como su flagelo desempeñan papeles importantes para su movimiento. Nuestro nuevo método de producción nos permite probar una gran variedad de formas y combinaciones con el fin de obtener la mejor capacidad de movimiento que se requiere para realizar una tarea determinada”, dijo el coautor del estudio, Mahmut Sakar Selman, PhD, de la EPFL. “Nuestra investigación también nos proporciona información valiosa sobre cómo se mueven las bacterias en el interior del cuerpo humano y cómo se adaptan a los cambios que se producen en su microambiente”.

Enlaces relacionados:

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

ETH Zurich