Nanomáquinas para la salud

Nanorrobot autopropulsado generando burbujas de oxígeno tras la reacción catalítica del combustible.

Nanorrobot autopropulsado generando burbujas de oxígeno tras la reacción catalítica del combustible.

Tanto en la ciencia como en la tecnología existen algunos problemas que no se pueden resolver por tener un tamaño demasiado pequeño. Ser capaces de crear máquinas imperceptibles para el ojo humano puede parecer un asunto de ciencia ficción, sin embargo, las nanomáquinas son hoy en día una realidad.

Para solucionar estos problemas nace la nanotecnología, que básicamente es la aplicación de la materia a escalas nanométricas (10-9 metros) para crear tecnología y utilizar estructuras y dispositivos con la finalidad de investigar fenómenos a la nano escala. De aquí que aparezca una nueva generación de este tipo de herramientas: las nanomáquinas o nanorrobots. Algunas de las cuales tendrán un gran impacto potencial en relación con la salud y la prevención de enfermedades.

Los nanorrobots son robots miles de veces más pequeños que el grosor de un cabello humano. Son diminutos artilugios que se mueven por si mismos en un fluido y que pueden reaccionar a estímulos, es decir, que se pueden dirigir. El objetivo que se persigue en las investigaciones actuales es que una vez que estas máquinas lleguen ahí donde deben llegar puedan cumplir funciones como, por ejemplo, combatir algunas enfermedades o reparar órganos.

Gracias a esta iniciativa, se espera poder dirigir estos nanorrobots hacia células determinadas para descargar ahí un fármaco concreto. De este modo, estas máquinas atacarían a células específicas de tumores u otras enfermedades. De este modo se evitarían efectos secundarios producidos por la liberación de fármacos por todo el cuerpo, que es lo que ocurre actualmente con la quimioterapia.

Actualmente, se ha conseguido, en experimentación in viro, dirigir estos nanorrobots hacia células cancerígenas y transportar fármacos. Se han creado nanorrobots que, en un futuro, podrían combatir el cáncer desde dentro del cuerpo. Pero para llegar a este punto aún hay que solucionar una serie de problemas para que esta tecnología sea aplicable en humanos.

Por ejemplo, actualmente los nanorrobots existentes utilizan como combustible el peróxido y este es tóxico para el cuerpo humano. El grupo de nano-bio-dispositivos inteligentes del IBEC centra parte de su investigación en la búsqueda de un combustible alternativo que sea biocompatible con el cuerpo humano. Estas nanomáquinas necesitan el combustible del mismo modo que los motores a la macro escala, para propulsarse y moverse.

Nanorrobot propulsado con azúcar.

Nanorrobot propulsado con azúcar.

Pero, ¿cómo se mueven los nanorrobots? Lo hacen de forma catalítica. Es decir, el combustible reacciona con la superficie generando burbujas de oxígeno que se liberan con bastante potencia en uno de los lados. Como se ha comentado, la gasolina de estos robots debe ser compatible con el cuerpo humano antes de introducirlos en el torrente sanguíneo.

Se han hecho estudios donde la glucosa parece ser una buena alternativa para sustituir al peróxido. Además se baraja la posibilidad de utilizar enzimas en lugar de platino para construir lo que sería el chasis de los nanorrobots. Otra alternativa que se contempla es el uso de campos magnéticos para mover los robots. Estas máquinas no necesitarían combustible y sus movimientos se controlarían mediante imanes.

Hay investigadores que apuestan que el mejor candidato para convertirse en el transportador ideal de fármacos es un sistema híbrido en el que la autopropulsión los haría mover y el campo magnético les ofrecería una direccionalidad.

El reto de estas investigaciones es hacer realidad algo parecido al submarino Proteus de Isaac Asimov, un submarino tan diminuto capaz de viajar por el torrente sanguíneo con un equipo médico a bordo y destruir la trombosis que amenazaba con la muerte de los seres humanos.

Autora: Carolina Llorente

Bibliografía:

Burgos, V. (2015) Los nanorrobots nos rodean. Mundo digital

Fita, J. (2014) Samuel Sánchez: “Hemos creado nanorobots que podrían combatir el cáncer desde dentro del cuerpo”. Big Vang. La vanguardia.

Jar, N. (2014) Nanorrobots: la promesa de la medicina del futuro. Scientific. American

Vaughn JR. (2006). Over the Horizon: Potential Impact of Emerging Trends in Information and Communication Technology on Disability Policy and Practice. National Council on Disability, Washington DC.: 1–55.