Imágenes de microscopía electrónica de barrido de células madre mesenquimales humanas unidas a un microrobot esférico. Crédito:Jeon et al., Sci. Robot. 4, eaav4317 (2019)
Un equipo de investigadores afiliado a varias instituciones en Corea del Sur y uno en Suiza ha demostrado que es posible utilizar microrobots activados magnéticamente para administrar células madre al tejido objetivo. En su artículo publicado en la revista Ciencia Robótica , el grupo describe cómo crearon los pequeños bots y qué tan bien funcionaron cuando se probaron.
Trabajos anteriores han demostrado que debería ser posible administrar medicamentos a un objetivo en un ser humano vivo inyectando pequeños robots en el torrente sanguíneo y luego dirigiéndolos a un objetivo utilizando imanes externos. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han demostrado que lo mismo debería ser posible para las células madre.
El uso de células madre para tratar afecciones humanas o para reparar tejidos dañados se ha convertido en un área importante de investigación para los científicos. pero actualmente, la única forma de administrarlos en un área específica es mediante inyección. Pero inyectarlos en áreas de difícil acceso puede ser difícil y provocar daños en los tejidos. La inyección también tiene una tasa de supervivencia de células madre baja. Para superar los problemas asociados con la inyección, los investigadores utilizaron litografía láser 3-D para producir dos formas de robot, una esfera y una hélice, ambas con superficies porosas para permitir que las células madre se adhieran a ellas. Luego, los investigadores utilizaron un campo magnético para mover a los robots a través de varios escenarios. Para dirigir los robots esféricos, el equipo utilizó un movimiento giratorio con el imán, para los robots helicoidales, utilizaron un movimiento de balanceo.
Ilustración de la configuración experimental para la manipulación magnética de microrobots que transportan células madre a través de un cerebro de rata. Crédito:Jeon et al., Sci. Robot. 4, eaav4317 (2019)
Microrobots (gris) y neuronas diferenciadas (naranja) vistas bajo un microscopio electrónico de barrido. Crédito:Jeon et al., Sci. Robot. 4, eaav4317 (2019)
Usando su sistema, los investigadores informan que dirigen los microrobots a una cavidad vacía en un ratón vivo. También los trasladaron a través de un vaso sanguíneo aislado, un cultivo celular y un trozo de cerebro de rata. En la mayoria de los casos, los diminutos robots llevaban células madre, pero los investigadores también demostraron que también podían transportar células cancerosas, entregándolas a un órgano en un chip.
Los investigadores señalan que su trabajo aún es muy preliminar. Además de las pruebas de seguridad, todavía existe el escurridizo objetivo de encontrar una manera de dirigir tales robots en seres humanos vivos. En la actualidad, la única forma de ver dónde están dentro de una criatura viviente es usando tecnología basada en resonancia magnética, lo que interferiría con la guía de los microrobots.
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