Diseñan microbarco 3D que podría transportar medicamentos en el torrente sanguíneo

Ciencia LR

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31 Oct 2020 | 16:47 h
El microbarco Benchy marcaría el inicio de un nuevo campo en las ciencias médicas. A la derecha, la embarcación a escala humana | Foto: Composición LR / Doherty et al., Soft Matter, 2020 / 3DBenchy
El microbarco Benchy marcaría el inicio de un nuevo campo en las ciencias médicas. A la derecha, la embarcación a escala humana | Foto: Composición LR / Doherty et al., Soft Matter, 2020 / 3DBenchy

El remolcaldor impreso a escala diminuta se llama Benchy, mide 30 micrómetros, es más pequeño que el ancho de un cabello humano y sería útil para el diagnóstico terapéutico.

Isaac Asimov (1920-1992), escritor y profesor de bioquímica, había escrito sobre la miniaturización en su libro ‘Viaje alucinante’ de 1966. Mediante esa tecnología fantástica capaz de reducir la materia a expresiones mínimas —en la Guerra Fría—, un equipo de médicos aborda el submarino Proteus para entrar en la sangre de un sabio, quien enfrenta el riesgo de morir por trombosis. Dentro de un mediano plazo, esa idea dejaría de ser solo ficción.

La profesora asociada de Física de Materias Blandas Daniela J. Kraft y sus colegas del Laboratorio Huygens-Kamerlingh Onnes de la Universidad de Leiden (Países Bajos) han impreso en 3D a Benchy, un microrremolcador sintético que podría colocarse al medio de un cabello humano debido a su tamaño. Con objetivos médicos, aún estudian su correcta ‘navegación’ dependiente en el torrente sanguíneo.

El artículo está publicado en Soft Matter. Aquí siguen observando otras posibles funcionalidades en la actividad interna de los humanos.

Los científicos solo habían elaborado micronadadores simples en forma de esferas o varas; ahora, están ideando estructuras complejas, como una nave estelar que se puede apreciar en la sección ‘b’ de la siguiente imagen:

Una esfera puntiaguda, una 'nave estelar', una espiral, una hélice, un trímero y Benchy | Foto: Doherty et al., Soft Matter, 2020

Kraft explicó que la hazaña se logra al enfocar un láser dentro de una gota. Mientras se va moviendo el láser, los especialistas dibujan el contorno deseado a través de dicha gota endurecida.

En general, los autores del estudio están conformes con otorgarle detalles finos a Benchy. Su cabina abierta resultó ser todo un reto, además de las ventanillas de orificios circulares, algo difícil de diseñar.

Gracias a las propiedades de la impresora 3D, “se vuelve muy simple construir detalles complejos y anisotropía (característica de la materia donde la temperatura, elasticidad o conductividad varía conforme a las direcciones examinadas) en las partículas, como esferas puntiagudas, botes, naves espaciales o formas más convencionales como trimers”, detalla el artículo.

Las expectativas acerca de esta tecnología emergente son mayores si pensamos en las posibilidades geométricas que se podrían componer.

Según las conclusiones del estudio, Benchy abre una nueva puerta hacia las interacciones y el comportamiento colectivo de los micronavegadores artificiales. Incluso se aplicarían en cirugías o la repartición de medicamentos a través de la corriente sanguínea.

El microbarco mide 30 micrómetros y, de igual modo, sería útil para el diagnóstico terapéutico.

“Estas partículas también podrían emplearse para comprender mejor el mecanismo de propulsión y ayudar en la comprensión de los micronadadores biológicos y la materia activa”, mencionan los investigadores.

Tal y como cuenta la agencia Sinc, el primer modelo experimental de micronavegadores fue producido por Rémi Dreyfus, científico francés del Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS), y su equipo en 2005.

Ellos ensamblaron cadenas de partículas con moléculas de ADN ligadas a células de la sangre.

Luego, Pietro Tierno, profesor de la Universidad de Barcelona (España), presentó los microswimmers en 2008, un prototipo mejorado con mayor nivel de control.

“Los micronadadores podrían aplicarse en nanomedicina, biotecnología, química analítica (...). Se puede diseñar una nueva generación de carriers o transportadores con gran capacidad de seleccionar el objetivo biológico”, había predicho Tierno.

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