Por Canuto  

Investigadores de la Universidad de Basilea han presentado un nanorobot modular que combina propulsión magnética, velcro de ADN y enzimas para atacar células cancerosas con precisión. El sistema, 150 veces más pequeño que un cabello humano, ya ha demostrado reducir la viabilidad de células HeLa al 16% en 72 horas.
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  • El nanorobot modular combina un módulo de propulsión magnética y una cápsula de carga útil con enzimas protegiendo agentes terapéuticos.
  • Un sistema de velcro basado en ADN permite el autoensamblaje programable de los módulos y el acoplamiento a células específicas.
  • El equipo probó el nanorobot en células HeLa, logrando producir un fármaco anticanceroso que redujo su viabilidad al 16% en 72 horas.

Los nanorobots han dejado de ser ciencia ficción para convertirse en una realidad tangible. Un equipo de la Universidad de Basilea, liderado por la profesora Cornelia Palivan, ha presentado un prototipo modular que promete revolucionar la medicina y la industria.

Según un informe de Robohub, el sistema es 150 veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano. Su diseño modular le permite adaptarse a múltiples tareas.

¿Qué hace especial a este nanorobot?

A diferencia de los nanorobots convencionales, fabricados con electrónica y software, este utiliza biomoléculas y nanopartículas. Su estructura se asemeja a un cohete lunar con dos módulos principales.

El primer módulo es de propulsión magnética, que permite mover el nanorobot a través del cuerpo o de un entorno industrial. El segundo es una cápsula de carga útil, diseñada para transportar agentes terapéuticos o enzimas de manera segura.

La cápsula contiene cuatro vesículas poliméricas, desarrolladas en trabajos previos del mismo equipo, que protegen enzimas encapsuladas. Estas vesículas pueden abrirse selectivamente para liberar compuestos bioactivos.

La investigadora Cornelia Palivan explica que los nanorobots anteriores suelen diseñarse para una sola tarea, pero este sistema modular puede adaptarse. La flexibilidad funcional es su principal ventaja.

El equipo publicó sus resultados en la revista Advanced Functional Materials, demostrando aplicaciones prácticas en el laboratorio. El estudio fue financiado por el Centro Nacional de Competencia en Investigación y el Instituto Suizo de Nanociencia.

El velcro molecular de ADN

Uno de los elementos más ingeniosos es el sistema de acoplamiento entre módulos, basado en un cierre de velcro de ADN. Hebras complementarias de ADN en ambos módulos permiten el autoensamblaje programable.

Este mecanismo asegura que el módulo de propulsión y la cápsula de carga útil queden unidos de forma estable. También facilita la separación de los módulos cuando se requiere recargar o reutilizar el nanorobot.

La cápsula de carga útil incluye biomoléculas adicionales que permiten acoplarse a células o materiales específicos. En el laboratorio, los investigadores probaron este sistema con células HeLa, una línea celular de cáncer humano.

Al cargar los nanorobots con moléculas fluorescentes, observaron que se acumulaban en la superficie de las células. Esto confirmó la capacidad de dirección y acoplamiento controlado.

La doctora Voichita Mihali, primera autora del estudio, destacó que el velcro de ADN es una solución elegante y versátil. Permite construir nanorobots personalizados sin complejos procesos de fabricación.

Ataque exitoso contra células cancerosas

El equipo fue más allá de la simple unión: cargaron los nanorobots con enzimas capaces de producir un fármaco anticanceroso. El objetivo era generar el medicamento directamente en el tumor.

En condiciones de laboratorio, los nanorobots lograron reducir la viabilidad de las células HeLa al 16 por ciento en 72 horas. Este resultado demuestra un efecto local y concentrado del fármaco.

La doctora Mihali explicó que el nanorobot permite dirigir el fármaco específicamente a las células cancerosas, minimizando efectos secundarios. Esto es crucial para terapias futuras más seguras.

El método se basa en que las enzimas dentro de la cápsula convierten moléculas del entorno circundante en el producto activo. Así, el fármaco se produce solo donde se necesita.

Las imágenes de microscopía electrónica de transmisión confirmaron la estructura y el funcionamiento del sistema. Los nanorobots mantuvieron su integridad durante todo el proceso.

Aplicaciones más allá de la medicina

El equipo destaca que esta tecnología no se limita al ámbito médico. En la industria y el medio ambiente, los nanorobots modulares pueden catalizar reacciones químicas de manera eficiente.

Debido al módulo de propulsión magnética, los nanorobots pueden recuperarse y reutilizarse después de completar su tarea. Esto es especialmente valioso en procesos de catálisis industrial.

Los investigadores también demostraron que es posible separar los módulos, rellenar las cápsulas de carga útil y recombinarlas. Este proceso de recarga prolonga la vida útil del sistema.

“El nanorobot modular representa un paso importante hacia una herramienta multifuncional”, afirmó Palivan. Se puede adaptar a otros dominios simplemente modificando la cápsula de carga.

Aunque su uso en humanos sigue siendo un objetivo a largo plazo, los resultados son prometedores. La colaboración entre la Universidad de Basilea y la Universidad de Heidelberg ha sido clave en este avance.

Perspectivas futuras

La investigación abre la puerta a nanorobots que puedan administrar terapias complejas con precisión milimétrica. Enfermedades como el cáncer podrían tratarse de forma más localizada y efectiva.

El sistema modular también permite aprovechar la misma base tecnológica para diferentes aplicaciones, desde limpieza ambiental hasta fabricación de materiales. La versatilidad es su mayor fortaleza.

Los próximos pasos incluyen mejorar la navegación magnética y aumentar la eficiencia de las enzimas. El equipo también busca validar el sistema en modelos animales preclínicos.

Por ahora, el prototipo demuestra que la naturaleza puede inspirar soluciones tecnológicas avanzadas. La combinación de ADN, imanes y enzimas es un ejemplo de innovación interdisciplinaria.

La noticia fue difundida por Robohub, un medio especializado en robótica y automatización. El estudio completo está disponible en la revista Advanced Functional Materials.

Imagen original de DiarioBitcoin, creada con inteligencia artificial, de uso libre, licenciada bajo Dominio Público.

Este artículo fue escrito por un redactor de contenido de IA y revisado por un editor humano para garantizar calidad y precisión.


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