Nanorobótica que limpia la sangre: el secreto detrás de los nanohilos de oro

nanorobotica portada

La nanorobótica ha logrado un nuevo avance en su camino hacia la consecución de tareas sacadas de una película de ciencia ficción. Si hace apenas unos meses saltaba la noticia de que un grupo de investigadores había logrado desarrollar nanorobots capaces de causar un infarto a un tumor cancerígeno, recientemente hemos sabido que también es posible dar con robots microscópicos que consiguen acabar con las bacterias y toxinas en sangre.

El estudio publicado en la revista científica Science nos enseña cómo serían estos nanorobots. Resultan 25 veces más pequeños que el ancho de un cabello humano y 10 veces más que una célula, y con el fin de impulsarse y dar caza a las bacterias y toxinas, su estructura está conformada por oro.

«Estos nanohilos de oro responden a sondas acústicas. Es decir, nosotros aplicamos un campo de ultrasonidos y la sonda de ultrasonidos, cuando choca con el cuerpo del nanorobot, genera un movimiento», explica a JUGUETRÓNICA Berta Esteban-Fernández de Ávila, investigadora de la Universidad de California San Diego y coautora del estudio.

Aunque lo más llamativo de estos nanorobots se halla en la habilidad que poseen para detectar bacterias y toxinas y abatirlas. ¿Su secreto? La membrana que portan en su cuerpo.

«En tu sangre tienes plaquetas y glóbulos rojos. Tienes las células normales de la sangre. Lo que hemos hecho es extraer las membranas de esas plaquetas y de esos glóbulos rojos y fusionarlas«, nos cuenta. De acuerdo con Esteban-Fernández es precisamente gracias a esa fusión como se consigue que los nanorobots adquieran la propiedad de las plaquetas y la propiedad de los glóbulos rojos.

«Cuando tienes una infección las plaquetas viajan al sitio donde se produce dicha infección y empiezan a producir mecanismos de defensa para combatir la bacteria. Y los glóbulos rojos también tienen implicación en estos mecanismos de defensa porque cuentan con propiedades de eliminación de toxinas», explica. «Mediante la fusión de membranas de glóbulos rojos y plaquetas y combinándola con nuestros nanohilos de oro tenemos las mismas propiedades que una célula de plaqueta o de glóbulo rojo, pero en el cuerpo del robot y que al mismo tiempo estamos moviendo».

Nanorobótica de oro

La investigadora española forma parte del grupo de investigación de nanorobótica que lidera el científico Joseph Wang en la Universidad de California San Diego. El laboratorio lleva tiempo estudiando y desarrollando nanorobots de muy diversos materiales, como los que tienen fabricados de magnesio y cinc.

Estos elementos – nutrientes esenciales para nuestro organismo – consiguen que los robots microscópicos inyectados en el estómago o en el intestino generen una reacción química que les haga moverse. Pero hay otros muchos más. «Los hay de otros grupos de investigación en distintas partes del mundo que se pueden mover respondiendo a estímulos de luz, de sonido o a campos magnéticos», asegura.

¿Qué tiene de especial el oro? En este caso los científicos necesitaban que hubiese movimiento en la sangre – para la investigación tenían muestras sanguíneas -, así que los nanorobots de magnesio y cinc no les servían.

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«[Estos nanorobots] se pueden mover en fluidos gástricos y en fluidos intestinales, pero el movimiento en sangre es muy lento. En cambio, los robots que se mueven por campo de ultrasonido tienen una energía mayor y pueden moverse en fluidos más viscosos como puede ser la sangre«, nos explica.

A lo que se suma lo fácil que resulta trabajar con el oro. «El oro es un material que nosotros controlamos muy bien en el laboratorio porque lo podemos fabricar mediante electrosíntesis y [además] sabíamos que funcionaba al estímulo de ultrasonidos».

Aunque en caso de que estos nanorobots se empleen para limpiar la sangre de una persona habría que buscar un nuevo elemento que resulte compatible con nuestro cuerpo y que consiga responder y moverse al estímulo de una sonda de ultrasonidos. De todas formas la medicina no sería el único campo donde aprovechar estos nanorobots. La investigadora pone como ejemplo la descontaminación de alimentos infectados por la bacteria E.coli y en general cualquier tipo de muestras ambientales.

A un paso de ver nanorobots

Nanorobots que limpian la sangre o nanorobots que curen el cáncer. Parece que la idea de ir al médico y curarnos con tan sólo una inyección de robots microscópicos está más cerca que nunca, pero ¿cuánto de cerca? A pesar de que la nanorobótica resulte un tema del que se lleva hablando largo tiempo, Esteban-Fernández es optimista.

Según nos cuenta, es ahora cuando se está empezando a probar estos nanorobots en los animales y conviene estudiar bien qué materiales son compatibles en el cuerpo de éstos y qué dosis se deben aplicar. «Todavía estamos en la fase de optimización, de ver qué respuestas del sistema inmunológico puede tener la acumulación de esos materiales en el cuerpo después de haber sido aplicados», aunque no cree que estemos tan lejos de verlos en la vida real.

«En cuestión de cinco o seis años se ha pasado de pensar que esto [la nanorobótica] es ciencia ficción a ver que estos nanorobots están consiguiendo una función positiva». Y eso, al fin y al cabo, es lo que importa.

 

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