Un equipo de ingenieros biomédicos de la Universidad de Stanford (Estados Unidos) han comenzado recientemente a explorar formas para mejorar la administración de medicamentos dirigidos al tratamiento de afecciones médicas más complicadas, tales como enfermedades cardiovasculares o cáncer.
Una prometedora innovación dentro de esta área de la Biomedicina es un minirobot. Este tipo de sistemas, del tamaño de la yema de un dedo, están preparados para llegar a convertirse en los futuros garantes de la sanidad. Gracias a su estructura son capaces de gatear, girar y nadar para acceder a espacios estrechos en su misión de investigar el funcionamiento interno o dispensar medicamentos.
La ingeniera mecánica de la Universidad de Stanford, Renee Zhao, lleva trabajando en muchos diseños de minirobots a la par, incluido un robot de rastreo magnético, que recientemente apareció en la portada de Science Advances. Alimentados por campos magnéticos, estos permiten el movimiento continuo y se pueden aplicar instantáneamente para generar torque y cambiar la forma en que se mueven los robots.
Tan solo cambiando la fuerza y la orientación del campo magnético, el equipo de Zhao puede enviar al robot navegando a través del cuerpo a distancias en un solo salto que son 10 veces la longitud del robot
Tan solo cambiando la fuerza y la orientación del campo magnético, el equipo de Zhao puede enviar al robot navegando a través del cuerpo a distancias en un solo salto que son 10 veces la longitud del robot. Un aspecto clave de su investigación es que la actuación magnética proporciona un control sin ataduras para una operación no invasiva y separa la unidad de control del dispositivo para permitir la miniaturización.
"Este nuevo minirobot es tan multifuncional como su nombre lo indica. Es una unidad única que puede viajar rápidamente sobre las superficies resbaladizas e irregulares de un órgano y nadar a través de los fluidos corporales, impulsándose de forma inalámbrica mientras transporta medicamentos líquidos. A diferencia de las píldoras que se tragan o los líquidos que se inyectan, este robot retiene el medicamento hasta que llega al objetivo y luego libera un fármaco de alta concentración", explica Zhao, profesor asistente de ingeniería mecánica. "Así es como nuestro robot logra la administración dirigida de medicamentos", agrega.
REVOLUCIÓN EN LA ADMINISTRACIÓN DE MEDICAMENTOS
Lo innovador de este robot anfibio en particular, según Zhao, es que va más allá de los diseños de la mayoría de los robots basados en origami, que solo utilizan la capacidad de plegado del origami para controlar cómo se transforma y se mueve un robot.
Además de observar cómo el plegado podría permitir que el robot realice ciertas acciones, el equipo de Zhao también consideró cómo las dimensiones de la forma exacta de cada pliegue influyeron en el movimiento rígido del robot cuando no estaba doblado. Como resultado, la forma desplegada del robot se presta inherentemente a la propulsión a través del entorno. Tales consideraciones amplias permitieron a los investigadores aprovechar más los materiales sin agregar volumen, y en el mundo de Zhao, cuanto más funcionalidad se logra a partir de una sola estructura dentro del diseño del robot, menos invasivo es el procedimiento médico.
Basado en conversaciones con expertos del Departamento de Medicina de Stanford, Zhao Lab está considerando cómo mejorar los tratamientos y procedimientos actuales mediante la creación de nuevas tecnologías. Si este trabajo sigue el camino de Zhao, sus robots no solo proporcionarán una forma práctica de dispensar medicamentos de manera efectiva, sino que también podrían usarse para llevar instrumentos o cámaras al cuerpo, cambiando la forma en que los médicos examinan a los pacientes. El equipo también está trabajando en el uso de imágenes de ultrasonido para rastrear a dónde van los robots, eliminando cualquier necesidad de cortar órganos abiertos.