Un grupo de investigadores desarrolló microrrobots con la capacidad de administrar medicamentos terapéuticos de manera precisa dentro del cuerpo para cumplir con una serie de requisitos complejos. Estos dispositivos, denominados microrrobots acústicos biorreabsorbibles (BAM), pueden sobrevivir en fluidos corporales, ser dirigidos a sitios específicos, liberar medicamentos únicamente al alcanzar su objetivo y ser absorbidos sin causar daño. Este avance, que ha sido probado en ratones con tumores de vejiga, fue detallado en la revista Science Robotics.

Wei Gao, profesor de ingeniería médica en Caltech y coautor del estudio, explicó que estos microrrobots son microestructuras esféricas fabricadas con un hidrogel llamado diacrilato de polietilenglicol, un material biocompatible que retiene grandes cantidades de líquido y se endurece mediante una red de polímeros reticulados. El proceso de fabricación aditiva permite que la esfera exterior transporte la carga terapéutica a lugares específicos dentro del cuerpo.

Este avance ha sido probado en ratones con tumores de vejiga. 

Innovaciones en el diseño y funcionamiento

El diseño de estos microrrobots incluye nanopartículas magnéticas y un fármaco terapéutico, y permite que sean dirigidos a un sitio específico mediante un campo magnético externo, donde liberan el medicamento de manera controlada. Gao destacó que la superficie exterior de los microrrobots es hidrófila para evitar que se aglomeren dentro del cuerpo, mientras que el interior es hidrofóbico para atrapar una burbuja de aire, esencial para su propulsión y monitoreo.

Para crear estas microestructuras, Gao colaboró con Julia R. Greer, profesora de Ciencias de los Materiales y directora del Instituto de Nanociencia Kavli en Caltech, utilizando litografía de polimerización de dos fotones (TPP), una técnica que emplea pulsos de luz láser infrarroja para fabricar estructuras tridimensionales con precisión.

Pruebas y resultados prometedores

El equipo de investigación desarrolló un método para rastrear a los microrrobots mientras se desplazan hacia sus objetivos, gracias a las burbujas atrapadas que actúan como agentes de contraste para imágenes de ultrasonido. Este sistema permite monitorear los robots en tiempo real. En pruebas realizadas en ratones con tumores de vejiga, los investigadores administraron el medicamento con microrrobots en cuatro ocasiones durante 21 días y lograron una reducción significativa del tamaño de los tumores, en comparación con administraciones no robóticas.