MADRID 18 Jul. (EUROPA PRESS) -
Los microrobots medicinales podrían ayudar a los médicos a tratar y prevenir mejor las enfermedades, pero la mayoría de estos dispositivos se fabrican con materiales sintéticos que desencadenan respuestas inmunitarias in vivo. Ahora, por primera vez, los investigadores han conseguido convertir glóbulos blancos en 'microrobots' medicinales con luz, según informan en la revista 'ACS Central Science'.
Los científicos han utilizado láseres para controlar con precisión los neutrófilos, un tipo de glóbulo blanco, como un microrobot natural y biocompatible en peces vivos. Los 'neutrobots' realizaron múltiples tareas, lo que demuestra que algún día podrían administrar fármacos en lugares precisos del cuerpo.
Los microrobots actualmente en desarrollo para aplicaciones médicas requerirían inyecciones o el consumo de cápsulas para introducirlos en un animal o persona. Pero los investigadores han descubierto que estos objetos microscópicos suelen desencadenar reacciones inmunitarias en los animales pequeños, lo que hace que los microrobots sean eliminados del cuerpo antes de que puedan realizar su trabajo.
El uso de células ya presentes en el organismo, como los neutrófilos, podría ser una alternativa menos invasiva para la administración de fármacos que no activaría el sistema inmunitario.
Estos glóbulos blancos ya recogen de forma natural nanopartículas y glóbulos rojos muertos y pueden migrar a través de los vasos sanguíneos hasta los tejidos adyacentes, por lo que son buenos candidatos para convertirse en microrobots.
Anteriormente, los investigadores han guiado a los neutrófilos con láseres en platos de laboratorio, moviéndolos como 'neutrobots'. Sin embargo, faltaba información sobre si este método funcionaría en animales vivos. Así que Xianchuang Zheng y Baojun Li, del Instituto de Nanofotónica de la Universidad de Jinan (China) y sus colegas quisieron demostrar la viabilidad de los neutrófilos guiados por luz en animales utilizando peces cebra vivos.
Los investigadores manipularon neutrófilos en las colas de los peces cebra, utilizando rayos láser enfocados como pinzas ópticas remotas. El microrobot impulsado por la luz pudo moverse hasta una velocidad de 1,3 micrómetros/s, que es tres veces más rápida de lo que se mueve naturalmente un neutrófilo.
En sus experimentos, los investigadores utilizaron las pinzas ópticas para controlar de forma precisa y activa las funciones que realizan los neutrófilos como parte del sistema inmunitario. Por ejemplo, movieron un neutrófilo a través de la pared de un vaso sanguíneo hasta el tejido circundante. Otro recogió y transportó una nanopartícula de plástico, demostrando su potencial para transportar medicamentos. Y cuando un 'neutrobot' fue empujado hacia los restos de glóbulos rojos, engulló las piezas.
Sorprendentemente, al mismo tiempo, otro neutrófilo, que no estaba controlado por un láser, trató de eliminar de forma natural los restos celulares. Los investigadores afirman que este estudio, al haber controlado con éxito los neutrófilos in vivo, abre las puertas a la administración de fármacos específicos y al tratamiento preciso de enfermedades.
