Nanorrobots del tamaño de células que nadan por la sangre, eliminando bacterias y toxinas.

En una gesta tecnológica que hace no muchos años habría sido exclusiva de la ciencia-ficción, unos ingenieros han desarrollado diminutos robots energizados por ultrasonidos que pueden nadar a través de la sangre, eliminando bacterias perniciosas junto con las toxinas que producen. Esta nueva clase de nanorrobots, convenientemente perfeccionada y optimizada, podría algún día ofrecer una forma más segura y eficiente de descontaminar fluidos biológicos. Los investigadores construyeron los nanorrobots mediante el recubrimiento de nanohilos de oro con un híbrido de membranas de plaquetas y de glóbulos rojos. Este recubrimiento de membrana celular híbrida permite a los nanorrobots desempeñar las tareas de dos células de tipos diferentes a un mismo tiempo, las plaquetas, que se enlazan a patógenos como las bacterias para contribuir a neutralizarlos, y los glóbulos rojos, que absorben y neutralizan las toxinas producidas por estas bacterias. La parte corporal de oro de los nanorrobots reacciona a los ultrasonidos de tal manera que eso les proporciona la capacidad de desplazarse nadando rápidamente, sin usar combustible químico. Esta movilidad les ayuda a entrar en contacto con bacterias y toxinas en la sangre y acelerar la desintoxicación. El recubrimiento también protege a los nanorrobots de un proceso conocido como bioincrustación, que ocurre cuando las proteínas se acumulan en la superficie de objetos extraños y eso impide que operen con normalidad. Este trabajo de investigación y desarrollo es obra del equipo de Berta Esteban-Fernández de Ávila, del Departamento de Nanoingeniería en la Escuela Jacobs de Ingeniería, dependiente de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos. Lo que ella y sus colegas pretenden lograr es crear nanorrobots multifuncionales que puedan llevar a cabo tantas tareas distintas a un tiempo como sea posible. Los investigadores crearon el recubrimiento híbrido separando en primer lugar membranas completas de plaquetas y glóbulos rojos. Después aplicaron ondas de sonido de alta frecuencia para fusionarlas. Dado que las membranas se obtuvieron de células reales, contienen todas las "herramientas" originales de su superficie celular, que son esencialmente las proteínas.
Nanorrobots recubiertos con membranas celulares híbridas de plaquetas y glóbulos rojos. (Foto: Berta Esteban-Fernández de Ávila / Science Robotics) Los nanorrobots son unas 25 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano. Pueden viajar a hasta 35 micrómetros por segundo en la sangre, cuando son energizados con ultrasonidos. En las pruebas, los investigadores los utilizaron para depurar muestras de sangre contaminadas con la bacteria Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (bacteria conocida también como MRSA) y sus toxinas. Después de cinco minutos de actividad de los nanorrobots, estas muestras sanguíneas tenían tres veces menos bacterias y toxinas que las muestras sin tratar. El trabajo de investigación y desarrollo se halla aún en una etapa inicial. Los investigadores matizan que el objetivo final no es usar los nanorrobots específicamente para tratar infecciones de MRSA, sino para depurar fluidos biológicos en general. Los planes futuros incluyen ensayos en animales vivos. El equipo está también trabajando en producir nanorrobots a partir de materiales biodegradables que reemplacen al oro. Información adicional Leído en NCyT