20 de Junio de 2022
Tecnología médica

Minirrobots para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades

Un grupo investigador ha desarrollado robots del tamaño de una píldora capaces de transportar fármacos o pequeñas cámaras a lugares concretos del organismo.

El empleo de diminutos robots para administrar medicamentos permitiría dosificar los fármacos de forma individual. Además, estas pequeñas máquinas podrían transportar cámaras y realizar pequeñas operaciones. [Tassii/iStock]

Uno de los sueños más perseguidos de la medicina consiste en que los pacientes, en vez de tomar un comprimido ordinario, puedan ingerir un robot en miniatura capaz de transportar un principio activo a un lugar determinado del organismo. Así, los fármacos podrían dosificarse de manera individual y usarse con fines específicos. Esos robots también podrían llevar cámaras diminutas para captar imágenes del interior del estómago o el intestino y quizá incluso llegar a realizar pequeñas operaciones.

Un grupo de investigadores de la Universidad Stanford ha desarrollado un minúsculo robot inalámbrico capaz de moverse en medios secos y líquidos. Apenas mide cinco milímetros de altura, y es cilíndrico y plegable. Puede rodar, inclinarse, nadar e incluso liberar líquidos de forma controlada con ayuda de un mecanismo especial de bombeo. El equipo interdisciplinar ha descrito el dispositivo en Nature Communications.

Según los autores, estas máquinas podrían encontrar diversas aplicaciones en el campo biomédico, por ejemplo, en el diagnóstico de enfermedades, la administración selectiva de fármacos y la cirugía mínimamente invasiva. «En biomedicina, contar con un minirrobot controlado a distancia capaz de desplazarse en el suelo y en el agua podría resultar muy útil, sobre todo en entornos como el sistema urinario y el tubo gastrointestinal», exponen los investigadores.

El diminuto robot puede dirigirse por control remoto desde el exterior. Para ello dispone de una delgada placa magnética, unida a uno de los extremos hexagonales del cuerpo cilíndrico. Con ayuda de un campo magnético externo, el robot puede rodar hacia delante y hacia atrás, inclinarse, voltearse y rotar de forma controlada. El bombeo se lleva a cabo a través de una segunda placa situada en el otro extremo del cilindro e imantada en una dirección distinta. Este diseño permite mantener separadas la fuente de energía y el sistema de control del robot, lo que hace posible el funcionamiento de estas máquinas en miniatura.

El minirrobot diseñado por el equipo de la Universidad de Stanford es capaz de girar, rotar, inclinarse y voltearse tanto en medios secos como acuosos. Sus movimientos se dirigen por control remoto gracias a un campo magnético externo. [SIMLab/Stanford]

Amplia gama de aplicaciones

«Los dispositivos a escala milimétrica suelen requerir componentes independientes para su desplazamiento y sus funciones, lo que aumenta la complejidad de los sistemas robóticos y de sus operaciones», señalan los autores. Además, ninguno de los robots actuales puede moverse tanto en el suelo como en el agua, lo que dificulta su uso en medios complejos y desestructurados como los habituales en entornos biomédicos.

Una de las posibles aplicaciones del robot sería la liberación controlada de medicamentos. [SIMLab/Stanford]

El equipo ha comprobado que el concepto funciona en el tubo gastrointestinal de un cerdo muerto: dejaron que un robot lleno de líquido recorriera un camino bien definido y administrara el «fármaco» en su destino. «Prevemos que estos "minirrobots origami" anfibios, magnéticos y multifuncionales permitirán realizar una gran variedad de intervenciones mínimamente invasivas con fines diagnósticos y de tratamiento biomédico», opinan los científicos. Los robots podrían aplicarse a numerosas partes del organismo y presentarían menos efectos secundarios que los métodos habituales.

Katharina Menne

Referencia: «Spinning-enabled wireless amphibious origami millirobot». Qiji Ze et al. en Nature Communications, vol. 13, art. 3118, 14 de junio de 2022.

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