Los robots que acabarán con las pastillas: nadan por el cuerpo para administrar medicamentos

La tecnología está cada vez más presente en el mundo de la medicina y con el paso de los años se han presentado proyectos que revolucionarán el sector, como microrrobots inyectables que cambian de forma y podrían reparar los huesos rotos hasta sensores que vigilan el corazón y ya se implantan en España. Ahora son las pastillas las que tienen los días contados, ya que unos ingenieros han fabricado robots que nadan por el interior del cuerpo humano y administran medicamentos.

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Los medicamentos curan muchas dolencias y son imprescindibles para la supervivencia del ser humano, aunque no siempre están diseñados para tratar puntos de dolor precisos o zonas específicas afectadas por dolencias graves. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, ha dado con una nueva forma de mejorar la administración de medicamentos dirigidos a tratar enfermedades como el cáncer o aquellas que afectan al corazón y los vasos sanguíneos. 

Liderados por Renee Zhao, una ingeniera mecánica de la universidad estadounidense, los investigadores han fabricado unos minúsculos robots del tamaño de la yema de un dedo que están preparados para convertirse en los futuros salvavidas de la medicina. Unos dispositivos que gatean, giran y nadan para entrar en espacios estrechos del cuerpo humano para fines de investigación o para administrar medicamentos.

Campos magnéticos

Zhao y su equipo han fabricado unos microrobots que están alimentados por campos magnéticos para que se desplacen por el interior del organismo del paciente que tenga que ser medicado. No es la primera vez que se apuesta por el magnetismo para robots en la medicina, ya que anteriormente se dieron a conocer otros que usaban el componente magnético para trepar por el colon y administrar medicinas.

En este caso, los cambios en el campo magnético, en dirección y fuerza, permiten a los microrobots desplazarse a saltos en distancias que son diez veces el tamaño del propio robot, como recoge el estudio publicado en la revista Nature. El sistema también les permite seleccionar la manera de desplazarse y de evitar los posibles obstáculos que se encuentren por el camino.

Así son los microrobots que transportan medicamentos. Nature Omicrono

Los microrobots se han diseñado para viajar rápidamente sobre las superficies resbaladizas e irregulares de un órgano, y para nadar a través de fluidos corporales, impulsándose de forma inalámbrica mientras transportan medicamentos líquidos. Un aspecto clave de la investigación es que la actuación magnética también proporciona un control sin ataduras para una operación no invasiva y separa la unidad de control del dispositivo para permitir la miniaturización.

"Este microbot de origami de rotación, anfibio y sin cables es el más robusto y multifuncional que jamás hemos desarrollado", ha confirmado Renee Zhao. A diferencia de las pastillas que se tragan o los líquidos que se inyectan, estos robots retienen el medicamento hasta llegar al objetivo y "luego liberan un fármaco de alta concentración. Así es como logran administrar la medicina en el punto exacto". 

Diseño geométrico

Renee Zhao ha afirmado que lo realmente innovador de estos microrobots es que van más allá de los diseños de la mayoría de los robots basados en origami, que solamente utilizan la capacidad de plegado para controlar cómo se transforman y se mueven. En este caso, los investigadores han tenido en cuenta cómo las dimensiones de la forma exacta de cada pliegue influyen en el movimiento rígido del robot cuando no está doblado.

Como resultado, la forma desplegada de estos microrobots se presta inherentemente a la propulsión a través del entorno, lo que ha permitido a los investigadores aprovechar más los materiales sin aumentar el tamaño de los robots. Además, debido a su diseño geométrico y a que cuentan con un agujero en el centro y ranuras laterales en ángulo hacia los lados, estas máquinas diminutas soportan una menor resistencia a los líquidos mientras nadan. 

Los microrobots en acción en el estómago de un cerdo. Nature Omicrono

"Este diseño induce una presión negativa en el robot para nadar rápido y, mientras tanto, proporciona succión para la recogida y el transporte de la carga. Aprovechamos al máximo las características geométricas de este pequeño robot y exploramos esa estructura única para diferentes aplicaciones y funciones", ha explicado la ingeniera.

Estos microrobots se encuentran actualmente en etapas de prueba y los investigadores continúan perfeccionando su diseño, incluso planean reducir su tamaño. El equipo también está trabajando en el uso de imágenes de ultrasonido para rastrear dónde van los robots, eliminando cualquier necesidad de cortar órganos abiertos.

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En un futuro, esta tecnología podría hacer desaparecer a las pastillas y proporcionar una nueva forma práctica de dispensar medicamentos de manera efectiva para tratar enfermedades graves, como el cáncer. Hasta se podría usar para llevar instrumentos o cámaras al interior del cuerpo humano para exámenes médicos.

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