La medicina de precisión avanza con microrrobots magnéticos que transportan medicamentos de forma dirigida en tratamientos contra el cáncer e inflamación

Avances en medicina de precisión: microrrobots magnéticos para transportar medicamentos

En un importante avance en el campo de la tratamiento médico de precisión, investigadores han desarrollado microrrobots magnéticos capaces de transportar y liberar medicamentos de forma controlada en ambientes biológicos complejos, como el intestino o el cartílago humano.

Estos innovadores dispositivos, conocidos como microrrobots derivados de gotas magnéticas permanentes (PMDMs, por sus siglas en inglés), han sido presentados y validados en experimentos por un consorcio internacional liderado por la Universidad de Oxford y la Universidad de Michigan, con colaboración del Imperial College London. La investigación, publicada en la revista Science Advances, abre nuevas posibilidades para tratamientos localizados y mínimamente invasivos en enfermedades como la inflamación intestinal y diferentes tipos de cáncer.

¿Qué son y cómo funcionan los PMDMs?

Estos microrrobots presentan una estructura de doble fase: una parte de hidrogel biocompatible que transporta el medicamento o células terapéuticas, y una sección magnética compuesta por micropartículas de neodimio-hierro-boro (NdFeB), que permite su control remoto mediante campos magnéticos. Gracias a esta configuración, los dispositivos pueden ser dirigidos con precisión a zonas específicas dentro del cuerpo, reduciendo riesgos y mejorando la eficacia del tratamiento.

La tecnología se basa en un proceso de microfluídica en cascada, que manipula volúmenes extremadamente pequeños de fluidos en canales microscópicos. Esto permite producir en masa estos microrrobots, alcanzando una tasa de fabricación de hasta 300 unidades por minuto, lo que favorece su escalabilidad y disponibilidad para aplicaciones clínicas.

Versatilidad y control de los microrrobots

Una de las características más destacadas de los PMDMs es su capacidad para ensamblarse en cadenas y adoptar diferentes modos de locomoción —como caminar, gatear, oscilar o desplazarse lateralmente— en respuesta a campos magnéticos alternos. Esto les permite navegar por terrenos irregulares, superar obstáculos y acceder a espacios confinados, propios de órganos internos.

Las simulaciones computacionales realizadas por el equipo de la Universidad de Michigan, dirigido por Philipp Schönhöfer y Sharon Glotzer, han sido clave para predecir y optimizar su comportamiento en distintos escenarios, ajustando las respuestas a diferentes frecuencias del campo magnético. Según Schönhöfer, el control que logran sobre estas partículas es sorprendente, especialmente en los ciclos de ensamblaje y desensamblaje, lo que incrementa la precisión en su funcionamiento.

Pruebas en modelos biológicos y perspectivas futuras

Los experimentos incluyeron pruebas en modelos biológicos relevantes, como tejidos de intestino porcino, donde se demostró que los microrrobots pueden dirigirse con precisión hasta el sitio de interés mediante un campo magnético externo. Una vez en el lugar, la fase de gel se disolvió para liberar el medicamento simulado por un tinte fluorescente, demostrando la capacidad de los dispositivos para realizar tratamientos localizados.

Este avance abre la puerta a futuras aplicaciones en procedimientos menos invasivos, con un control preciso y en tiempo real. La tecnología de microfluídica empleada también permite la producción en masa eficiente, facilitando una posible implementación clínica a gran escala en los próximos años.

En definitiva, estos microrrobots magnéticos representan un paso significativo hacia tratamientos más efectivos y personalizados, con potencial para transformar la forma en que se abordan distintas enfermedades internas en el futuro cercano.