“No será como en la película Viaje Alucinante – explica Yu Sun, líder del estudio publicado en Science Robotics – pero hemos conseguido un nivel de precisión y control hasta ahora imposibles”.
Así habla uno de los investigadores de la Universidad de Toronto que han construido un conjunto de «pinzas» magnéticas que pueden colocar un dispositivo de escala nanométrica dentro de una célula humana en tres dimensiones con una precisión sin precedentes. El nano-bot ya se ha utilizado para estudiar las propiedades de las células cancerosas y podría indicar el camino hacia un mejor diagnóstico y tratamiento.
Los dispositivos desarrollados por el equipo de Yun, que lleva dos décadas en este campo, tienen la capacidad de manipular y medir células individuales, lo que resulta útil en procedimientos como la fertilización in vitro y la medicina personalizada. Este último avance lleva la tecnología un paso más allá.
«Hasta ahora, nuestro robot había estado explorando fuera de un edificio, tocando las paredes de ladrillos y tratando de averiguar qué había en el interior – añade Yun – . Queríamos desplegar un robot en el edificio y analizar todas las habitaciones y estructuras».
El equipo había creado sistemas robóticos capaces de manipular estructuras subcelulares dentro de un microscopio de electrones, pero eso requería liofilizar las células y cortarlas en pequeños fragmentos. Hasta ahora, para estudiar células vivas, se habían usado técnicas como el láser o la acústica.
El sistema diseñado por el equipo de Yun utiliza seis bobinas magnéticas colocadas en diferentes planos alrededor de un microscopio con el que se estudian células cancerosas vivas. Se coloca un cordón magnético de hierro de unos 700 nanómetros de diámetro, aproximadamente 100 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano, en la cubierta del microscopio y las las células cancerosas lo atrapan fácilmente dentro de sus membranas.
Una vez que el cordón está dentro, los científicos controlan su posición utilizando retroalimentación en tiempo real de imágenes de microscopía confocal. Básicamente lo que hacen es usar un algoritmo controlado por ordenador para variar la corriente eléctrica de cada una de las bobinas, configurando el campo magnético en tres dimensiones y obligando al fragmento de hierro a ir hacia la posición deseada dentro de la célula.
“Podríamos imaginar enjambres enteros de estos nano-bots y usarlos para matar de hambre a un tumor bloqueando los vasos sanguíneos que lo alimentan – concluye Yun –, o destruirlo directamente mediante una ablación mecánica. Esto ofrece una forma de tratar el cáncer resistente a la quimioterapia, la radioterapia y la inmunoterapia”.