Un nuevo tipo de micromotor, impulsado por ultrasonido y dirigido por imanes, puede moverse alrededor de células individuales y partículas microscópicas en entornos abarrotados sin dañarlas. La tecnología podría abrir nuevas posibilidades para la administración de medicamentos dirigida, nanomedicina, Ingeniería de tejidos, medicina regenerativa y otras aplicaciones biomédicas.
"Estos micro nadadores proporcionan una nueva forma de manipular partículas individuales con un control preciso y en tres dimensiones, sin tener que hacer una preparación especial de la muestra, etiquetado modificacion superficial, "dijo Joseph Wang, profesor de nanoingeniería en la Universidad de California en San Diego.
Wang, con Thomas Mallouk, profesor de química en la Universidad de Pensilvania, y Wei Wang, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en el Instituto de Tecnología de Harbin en China, son los autores principales de un artículo que describe los micromotores, publicado el 25 de octubre en Avances de la ciencia .
Los investigadores utilizaron los micromotores para empujar partículas de sílice individuales y células HeLa en medios acuosos sin alterar las partículas y células vecinas. En una demostración, empujaron partículas para deletrear letras. Los investigadores también controlaron los micromotores para subir escaleras y bloques de tamaño micro, demostrando su habilidad para moverse sobre obstáculos tridimensionales.
Los micromotores son huecos, Estructuras de polímero en forma de media cápsula recubiertas de oro. Contienen una pequeña pieza de níquel magnético en sus cuerpos, lo que les permite ser dirigidos con imanes. La superficie interna está tratada químicamente para repeler el agua de modo que cuando se sumerge en agua, una burbuja de aire se forma espontáneamente dentro del micromotor.
Esta burbuja atrapada permite que el micromotor responda a los ultrasonidos. Cuando golpean las ondas de ultrasonido, la burbuja oscila dentro del micromotor, creando fuerzas que impulsan su movimiento inicial. Para mantener el micromotor en movimiento, los investigadores aplican un campo magnético externo. Al cambiar la dirección del campo magnético, los investigadores pueden dirigir el micromotor en diferentes direcciones y alterar su velocidad.
"Tenemos mucho control sobre el movimiento, a diferencia de un micromotor alimentado químicamente que se basa en un movimiento aleatorio para alcanzar su objetivo, "dijo Fernando Soto, un doctorado en nanoingeniería estudiante de UC San Diego. "También, los ultrasonidos y los imanes son biocompatibles, haciendo que este sistema de micromotor sea atractivo para su uso en aplicaciones biológicas ".
Las mejoras futuras de los micromotores incluyen hacerlos más biocompatibles, como construirlos a partir de polímeros biodegradables y reemplazar el níquel con un material magnético menos tóxico como el óxido de hierro, dijeron los investigadores.
