08/Nov/08

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La Universidad de Barcelona desarrolla unos "micronadadores" que podrían aplicarse en medicina

Son dispositivos capaces de navegar por canales biológicos y artificiales estrechos, como transportadores de fármacos hacia las células

Un equipo de investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) ha presentado un nuevo prototipo de "microrrobots" de propulsión permanente, unos pequeños "nadadores" que se pueden desplazar por canales de escala micrométrica y que, entre otros usos, serán de potencial aplicación en medicina.

La investigación, dirigida por el profesor italiano Pietro Tierno, presenta unos pequeños nadadores artificiales formados por cadenas cortas de DNA (25 parejas de bases) asociadas a rotores paramagnéticos (coloides) que, gracias a un campo magnético, logran un movimiento de precisión horizontal (con una velocidad máxima de entre 3,2 y 10 micrómetros por segundo).

Se trata de unos dispositivos que pueden navegar por canales biológicos y artificiales estrechos, por lo que podrían utilizarse en nanomedicina o biotecnología, entre otras aplicaciones.

El objetivo, afirma Tierno, es usar estos "pequeños mensajeros" como transportadores de fármacos, para que contacten con las células elegidas o las "estructuras diana".

Investigación conjunta

Este prototipo forma parte de una investigación conjunta de un equipo liderado por el catedrático Francesc Sagués, del Departamento de Química Física de la UB, en el que también colaboran Ignacio Pagonabarraga (del Departamento de Física Fundamental de la UB) y Ramin Golestanian (de la Universidad de Sheffield, Reino Unido).

"El concepto teórico es simple, a pesar de que a primera vista parezca complejo", comenta en una nota de prensa el propio Tierno, quien considera que este prototipo es un paso adelante en esta área de la ciencia.

El primer modelo experimental de nadador artificial lo presentó el equipo de Rémi Dreyfus (Nature, 2005) y se basaba en cadenas de partículas asociadas a moléculas de ADN ligadas a células sanguíneas, una vía ahora abierta por este equipo de la UB.

"Se trata de un modelo general y sencillo que puede aplicarse en otras estructuras", ha explicado Tierno, quien indica que a esta microescala, la viscosidad de los fluidos tiene mucha influencia en el movimiento que la inercia.

Control remoto

Los micronadadores artificiales tienen que ser estables, desplazarse de forma eficiente y ser fácilmente dirigibles desde el exterior por medio de campos eléctricos o magnéticos para poder controlar con precisión la velocidad, la dirección y el sentido del movimiento.

Por ello, los retos principales pasan por mantener un campo magnético estable, obtener diseños sencillos de coloides que se unan al ADN y comprender la mecánica del movimiento del sistema, afirma.

El nuevo prototipo, en proceso de trámite de patente en el Centro de Patentes de la UB, permite un control mayor que modelos anteriores.

"Si mantuviésemos el campo magnético, el movimiento de estos nadadores podría ser permanente, nunca se detendría", afirma el investigador italiano, que recalca que también se ha logrado demostrar que estos "microrrobots" necesitan una superficie para desplazarse, y que, sin la misma, "no podrían moverse".

Tierno apunta que aunque algunos científicos se han inspirado en el mundo de los microorganismos para imitar el diseño de estructuras biológicas relacionadas con el movimiento y destaca que los modelos naturales no son siempre la mejor solución en este campo.

Fuente: ADN.es. Aportado por Gustavo A. Courault