Los nanorrobots son máquinas cuyos componentes están a escala nanométrica (una millonésima parte de un milímetro), y pueden diseñarse de manera que tengan la capacidad de moverse de manera autónoma en determinados fluidos. A pesar de que se encuentran todavía en fase de investigación y desarrollo, se están realizando avances muy significativos para convertirlos en una realidad en la práctica médica.
Sus aplicaciones podrían ser muy variadas: desde la identificación de células tumorales, hasta la liberación de fármacos en rincones específicos del organismo. Entre los distintos sistemas de nanorrobots más prometedores, se encuentran los autopropulsados por enzimas catalíticas. Sin embargo, entender el comportamiento colectivo de estos nanorrobots es indispensable para avanzar hacia la práctica clínica.
Ahora, en un nuevo estudio, investigadores liderados por Samuel Sánchez, profesor de Investigación ICREA y su equipo “Nano Dispositivos Biológicos Inteligentes” en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), junto con el grupo de Investigación de Radioquímica e Imagen Nuclear de CIC biomaGUNE liderado por Jordi Llop y la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), han logrado por vez primera observar el comportamiento de un enjambre de nanorrobots en el interior de ratones vivos. Los nanorrobots han sido diseñados en el IBEC para moverse de forma autónoma en el organismo.
“El hecho de haber podido ver el movimiento colectivo y sincronizado de los nanorrobots, y de seguirlos dentro de un organismo vivo, es de gran relevancia, puesto que se necesitan millones de ellos para tratar patologías específicas como, por ejemplo, las alteraciones tumorales”, declara Samuel Sánchez, Profesor de Investigación ICREA e investigador principal en el IBEC. “Hemos demostrado, por primera vez, que los nanorrobots se pueden monitorizar in vivo mediante la tomografía por emisión de positrones (PET), una técnica no invasiva de alta sensibilidad utilizada actualmente en el entorno clínico”, explica Jordi Llop, investigador principal del laboratorio de radioquímica y de imagen nuclear de CIC biomaGUNE.
Para ello, los investigadores primero llevaron a cabo experimentos in vitro, monitorizando a los nanorrobots a través de microscopía óptica y tomografía de emisión de positrones. Ambas técnicas permitieron observar cómo las nanopartículas se mezclaban con los fluidos y eran capaces de migrar, de forma colectiva, siguiendo caminos complejos. Después, los nanorrobots fueron administrados, vía intravenosa, a ratones y, por último, introducidos intravesicalmente en las vejigas de estos animales. Los nanorrobots llevaban incorporada una enzima, la ureasa, capaz de utilizar como combustible la urea de la orina, motivo por el cual podían moverse, con facilidad, en este medio.
