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 in vivo. Ahora, por primera vez, los investigadores que informan en Ciencias centrales de la ACS 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.
Los microrobots actualmente en desarrollo para aplicaciones médicas requerirían inyecciones o el consumo de cápsulas para introducirlos en un animal o una persona. Pero los investigadores han descubierto que estos objetos microscópicos a menudo desencadenan reacciones inmunitarias en animales pequeños, lo que resulta en 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 platos de laboratorio, moviéndolos como «neutrobots». Sin embargo, faltaba información sobre si este enfoque funcionará en animales vivos. Entonces, Xianchuang Zheng, Baojun Li y sus colegas querían 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, utilizando 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. En sus experimentos, los investigadores utilizaron las pinzas ópticas para controlar de forma precisa y activa las funciones que realizan los neutrófilos como parte del sistema inmunitario. 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. Debido a que controlaron con éxito los neutrobots in vivo, los investigadores dicen que este estudio avanza en las posibilidades de administración de fármacos dirigida y tratamiento preciso de enfermedades.
Los autores reconocen la financiación de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la Fundación de Investigación Básica y Básica Aplicada de la provincia de Guangdong y el Programa de Ciencia y Tecnología de Guangzhou.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por sociedad Química Americana. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
