Los microrobots medicinales podrían ayudar a los médicos a tratar y prevenir mejor las enfermedades. Pero la mayoría de estos dispositivos están fabricados con materiales sintéticos que desencadenan respuestas inmunitarias en vivo.
Ahora, por primera vez, los investigadores que informan en la revista científica ACS Central Science que han utilizado láseres para controlar con precisión los neutrófilos, un tipo de glóbulo blanco, como un microrobot biocompatible natural en peces vivos. Los "neutrobots" realizaron múltiples tareas, demostrando que algún día podrían entregar medicamentos en lugares precisos del cuerpo.
El uso de células ya presentes en el cuerpo, como los neutrófilos, podría ser una alternativa menos invasiva para la administración de fármacos que no activaría el sistema inmunitario
Hasta el momento, los microrobots en desarrollo para aplicaciones médicas requerían inyecciones o el consumo de cápsulas para introducirlos en un animal o una persona. Ahora, los investigadores han descubierto que estos objetos microscópicos a menudo desencadenan reacciones inmunitarias en animales pequeños, lo que provoca la eliminación de microrobots del cuerpo antes de que puedan realizar su trabajo. El uso de células ya presentes en el cuerpo, como los neutrófilos, podría ser una alternativa menos invasiva para la administración de fármacos que no activaría el sistema inmunitario.
Estos glóbulos blancos ya recogen de forma natural nanopartículas y glóbulos rojos muertos y pueden migrar a través de los vasos sanguíneos hacia los tejidos adyacentes, por lo que son buenos candidatos para convertirse en microrobots. Previamente, los investigadores han guiado neutrófilos con láseres en laboratorio, moviéndolos como "neutrobots".
Sin embargo, faltaba información sobre si este enfoque funcionará en animales vivos. Entonces, el equipo de investigadores de Xianchuang Zheng y Baojun Li quería demostrar la viabilidad de los neutrobots impulsados por la luz en animales utilizando peces cebra vivos.
Los investigadores manipularon y maniobraron los neutrófilos en las colas de los peces cebra, usando rayos láser enfocados como pinzas ópticas remotas. El microrobot impulsado por la luz podría moverse hasta una velocidad de 1,3 µm/s, que es tres veces más rápido de lo que se mueve naturalmente un neutrófilo.
Por ejemplo, se movió un neutrobot a través de la pared de un vaso sanguíneo hacia el tejido circundante. Otro recogió y transportó una nanopartícula de plástico, mostrando su potencial para transportar medicamentos. Y cuando un neutrobot fue empujado hacia los restos de glóbulos rojos, se tragó los pedazos. Sorprendentemente, al mismo tiempo, un neutrófilo diferente, que no estaba controlado por un láser, trató de eliminar naturalmente los desechos celulares.