Una vez en el territorio de la ciencia ficción, Los "nanobots" están más cerca que nunca de convertirse en realidad, con posibles aplicaciones en medicina, fabricación, robótica y fluídica. Hoy dia, Los científicos informan sobre el progreso en el desarrollo de las diminutas máquinas:han fabricado bombas de nanobot que destruyen los agentes nerviosos, mientras se administra simultáneamente un antídoto.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la 256ª Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química Estadounidense (ACS).

Según Ayusman Sen, Doctor., el investigador principal del proyecto, Este estudio surgió a partir de una investigación más general destinada a fabricar nanobots a partir de enzimas. "Hemos estado estudiando cómo convertir la energía química en movimiento, ", dice." Tomamos la energía que se genera a partir de reacciones catalíticas para provocar el movimiento de las enzimas ".

Para hacer sus nanobots, Sen y su grupo de la Universidad Estatal de Pensilvania utilizaron enzimas que se encuentran en la naturaleza. Estas son proteínas que ayudan a que ocurran reacciones químicas específicas, convertir un reactivo (materia prima) en un producto.

La comprensión de que las enzimas pueden moverse cuando catalizan una reacción es un descubrimiento relativamente nuevo. Previamente, Los científicos pensaban que estas proteínas se desplazaban por el citoplasma de la célula por difusión pasiva, encontrar sus reactivos y otras enzimas por interacciones más o menos fortuitas. Sin embargo, Sen y otros han demostrado recientemente que cuando las enzimas catalizan una reacción, ellos mueven. Los investigadores aún no están seguros de cómo ocurre este movimiento, pero probablemente implica un cambio en la forma de la enzima tras la catálisis. El grupo de Sen ha demostrado que estas proteínas pueden incluso nadar a lo largo de un camino hacia niveles más altos de reactivo. Estas características hacen de las enzimas un material atractivo para desarrollar nanobots.

"Si tomamos enzimas y las anclamos a una superficie para que no puedan moverse, y les damos su reactivo, acaban bombeando el fluido que les rodea, ", Dice Sen." De modo que actúan como bombas de fluido en miniatura que se pueden utilizar para una variedad de aplicaciones ". Señala que los nanobots bombean líquido a una velocidad de varios microlitros, o millonésimas de litro, por segundo.

Sen y sus compañeros de trabajo hicieron nanobots para neutralizar los organofosforados, una clase de agentes nerviosos. La exposición a estos productos químicos durante el combate militar o los ataques terroristas puede causar daño neurológico permanente, y en algunos casos, muerte. Una enzima llamada anhidrolasa de ácido organofosforado, puede destruir estos agentes nerviosos. Los investigadores inmovilizaron esta enzima en un gel que también contenía un antídoto. La exposición a organofosforados activa la enzima. "La enzima bombea activamente el compuesto organosfosfato y lo destruye, y al mismo tiempo lanza un antídoto, "Sen dice. Es importante destacar que el sistema no requiere una fuente de energía externa porque la enzima es alimentada por el reactivo organofosforado.

Las bombas nanobot algún día podrían incorporarse a la ropa protectora para los militares o los primeros en responder, Dice Sen. También está explorando aplicaciones para nanobots basadas en otras enzimas, por ejemplo, un dispositivo de bombeo de insulina para tratar la diabetes y un sistema de administración de fármacos impulsado por enzimas. La Universidad Estatal de Pensilvania ha presentado una solicitud de patente sobre la nueva tecnología prometedora. "Si desea fabricar bombas que bombeen cantidades muy pequeñas de líquido de una manera muy precisa, esta es una forma de hacerlo, "Sen dice.