La quimioterapia trata con éxito muchas formas de cáncer, pero los efectos secundarios pueden causar estragos en el resto del cuerpo. La administración de medicamentos directamente a las células cancerosas podría ayudar a reducir estos síntomas desagradables. Ahora, en un estudio de prueba de concepto, los investigadores informan en ACS Nano creó microrobots con forma de pez que son guiados con imanes a las células cancerosas, donde un cambio de pH hace que abran la boca y liberen su carga de quimioterapia.

Los científicos han creado previamente robots a microescala (menos de 100 µm) que pueden manipular objetos diminutos, pero la mayoría no puede cambiar sus formas para realizar tareas complejas, como liberar drogas. Algunos grupos han creado objetos impresos en 4D (dispositivos impresos en 3D que cambian de forma en respuesta a ciertos estímulos), pero normalmente solo realizan acciones simples y su movimiento no se puede controlar de forma remota. En un paso hacia las aplicaciones biomédicas para estos dispositivos, Jiawen Li, Li Zhang, Dong Wu y sus colegas querían desarrollar microrobots que cambiaran de forma y que pudieran ser guiados por imanes a sitios específicos para administrar tratamientos. Debido a que los tumores existen en microambientes ácidos, el equipo decidió hacer que los microrobots cambiaran de forma en respuesta a la disminución del pH.

Entonces, los investigadores imprimieron en 4D microrobots en forma de cangrejo, mariposa o pez utilizando un hidrogel sensible al pH. Al ajustar la densidad de impresión en ciertas áreas de la forma, como los bordes de las pinzas del cangrejo o las alas de la mariposa, el equipo codificó la transformación de la forma sensible al pH. Luego, hicieron que los microrobots fueran magnéticos colocándolos en una suspensión de nanopartículas de óxido de hierro.

Los investigadores demostraron varias capacidades de los microrobots en varias pruebas. Por ejemplo, un microrobot con forma de pez tenía una "boca" ajustable que se abría y cerraba. El equipo demostró que podían dirigir al pez a través de vasos sanguíneos simulados para llegar a las células cancerosas en una región específica de una placa de Petri. Cuando bajaron el pH de la solución circundante, el pez abrió la boca para liberar un fármaco de quimioterapia, que mató a las células cercanas. Aunque este estudio es una prueba de concepto prometedora, los microrobots deben hacerse aún más pequeños para navegar por los vasos sanguíneos reales, y es necesario identificar un método de imagen adecuado para rastrear sus movimientos en el cuerpo, dicen los investigadores. + Explora más

Microrobots autónomos