General

Pequeños robots se impulsan a través del globo ocular humano para administrar drogas

Pequeños robots se impulsan a través del globo ocular humano para administrar drogas



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Un equipo de científicos internacionales ha desarrollado nanorobots en forma de hélice que pueden perforar tejido denso como en el globo ocular por primera vez. Los investigadores del Laboratorio de Sistemas Micro, Nano y Moleculares del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Stuttgart, se unieron a colaboradores de todo el mundo para desarrollar la tecnología revolucionaria.

Las diminutas nano hélices son solo 500 nm de ancho, el tamaño adecuado para pasar a través de la matriz molecular apretada de la sustancia gelatinosa en el vítreo. Cubiertos con un revestimiento antiadherente, estos taladros están 200 veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano, incluso más pequeño que el ancho de una bacteria.

El revestimiento resbaladizo permite que los robots se deslicen a través del tejido resistente

Su pequeño tamaño, en combinación con su exterior resbaladizo, les permite moverse a través del ojo sin dañar el tejido biológico sensible que los rodea. Esta es la primera vez que los científicos han logrado dirigir físicamente nanorobots a través de tejidos muy densos.

Anteriormente, la idea solo se había demostrado en modelos o en fluidos biológicos. Se espera que en el futuro los robots puedan administrar con mucha precisión medicamentos y otros agentes terapéuticos a áreas específicas del cuerpo.

Clave de administración de fármacos dirigida

En la actualidad, administrar medicamentos a las áreas objetivo es muy difícil, particularmente en áreas de tejido denso y a pequeña escala. El ojo también plantea un conjunto único de desafíos. El globo ocular está hecho de un material muy denso con una matriz apretada, a través de la cual deben pasar las nano hélices.

El globo ocular también tiene una red biopolimérica muy específica que evita que los objetos pasen a través de él, lo que dificulta incluso que los pequeños robots no se enreden. Los científicos utilizan la analogía de un pequeño sacacorchos que intenta abrirse paso a través de una red de cinta adhesiva de doble cara como herramienta para imaginar la dificultad de la tarea.

Finalmente, una vez que el movimiento es posible, el movimiento preciso plantea otro conjunto de problemas. Para superar a estos científicos, agregue un material magnético, como el hierro, para que puedan ser dirigidos a su destino mediante campos magnéticos.

Científicos inspirados en la naturaleza

La primera capa de recubrimiento resbaladizo aplicada a los nanorobots consiste en moléculas unidas a la superficie, mientras que la segunda es un recubrimiento con fluorocarbono líquido. Esta inteligente combinación permite que los nanorobots se deslicen a través de la malla apretada del denso tejido de los globos oculares.

“Para el revestimiento, buscamos inspiración en la naturaleza”, explica el primer autor del estudio, Zhiguang Wu. Fue becario de investigación Humboldt en el MPI-IS y ahora es un postdoctorado en el Instituto de Tecnología de California. “En el segundo paso, aplicamos una capa líquida que se encuentra en la planta carnívora jarra, que tiene una superficie resbaladiza en el peristoma para atrapar insectos. Es como el revestimiento de teflón de una sartén.

Este recubrimiento resbaladizo es crucial para la propulsión eficiente de nuestros robots dentro del ojo, ya que minimiza la adhesión entre la red de proteínas biológicas en el vítreo y la superficie de nuestros nanorobots ”.

La increíble investigación se puede leer en el artículo "Un enjambre de micro-hélices resbaladizas penetra en el cuerpo vítreo del ojo", de Zhiguang Wu, Jonas Troll, Hyeon-Ho Jeong, Qiang Wei, Marius Stang, Focke Ziemssen, Zegao Wang, Mingdong Dong, Sven Schnichels, Tian Qiu, Peer Fischer, publicado en Science Advances (2018).


Ver el vídeo: Desarrollo de Ojo (Agosto 2022).