Revolución médica: minúsculo robot israelí captura células dañadas

Conozca al micro-robot híbrido: ¡el diminuto robot que puede navegar en un entorno fisiológico y capturar células dañadas específicas!

Cortesía de la Oficina del Portavoz de la Universidad de Tel Aviv


Simulación de micro robot híbrido (Cortesía de la Universidad de Tel Aviv)

Investigadores de la Universidad de Tel Aviv han desarrollado un micro-robot híbrido, del tamaño de una sola célula biológica (alrededor de 10 micrones de diámetro), que puede controlarse y navegar utilizando dos mecanismos diferentes – eléctrico y magnético, anunció la Universidad de Tel Aviv en un comunicado de prensa el domingo.

El micro-robot es capaz de navegar entre diferentes células en una muestra biológica, distinguir entre diferentes tipos de células, identificar si están sanas o muriendo, y luego transportar la célula deseada para su posterior estudio, como por ejemplo un análisis genético. El micro-robot también puede transfectar un fármaco y/o un gen en la célula individual objetivo capturada.

Según los investigadores, el desarrollo puede ayudar a promover la investigación en el importante campo del «análisis de células individuales», así como encontrar uso en el diagnóstico médico, el transporte y la detección de fármacos, la cirugía y la protección del medio ambiente.

La tecnología innovadora fue desarrollada por el Prof. Gilad Yossifon de la Escuela de Ingeniería Mecánica y el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Tel Aviv y su equipo: el investigador postdoctoral Dr. Yue Wu y el estudiante Sivan Yakov, en colaboración con el Dr. Afu Fu, Investigador postdoctoral, del Technion, Instituto de Tecnología de Israel. La investigación fue publicada en la revista Advanced Science.

El profesor Gilad Yossifon explica que el micro-robot – a veces llamado micro-motor o partícula activa – son pequeñas partículas sintéticas del tamaño de una célula biológica.

“El desarrollo de la capacidad del micro-robot para moverse de forma autónoma se inspiró en los micro-nadadores biológicos, como las bacterias y los espermatozoides. Esta es un área de investigación innovadora que se está desarrollando rápidamente, con una amplia variedad de usos en campos como la medicina y el medio ambiente, así como una herramienta de investigación”, dijo Yossifon.

Al demostrar las capacidades del micro-robot, los investigadores lo utilizaron para capturar células sanguíneas y cancerosas individuales y una sola bacteria, y demostraron que es capaz de distinguir entre células con diferentes niveles de viabilidad, como una célula sana, una célula dañada por una droga, o una célula que está muriendo o muriendo en un proceso natural de ‘suicidio’ (dicha distinción puede ser significativa, por ejemplo, cuando se desarrollan fármacos contra el cáncer).

Después de identificar la celda deseada, el micro-robot la capturó y la movió a un lugar donde pudiera analizarse más a fondo.

Otra innovación importante es la capacidad del robot para identificar células objetivo que no están etiquetadas – identificando el tipo de célula y su condición, como el grado de salud, utilizando un mecanismo de detección incorporado basado en las propiedades eléctricas únicas de la célula.

“Nuestro nuevo desarrollo avanza significativamente la tecnología en dos aspectos principales: propulsión híbrida y navegación por dos mecanismos diferentes – eléctrico y magnético”, afirmó Yossifon.

Además, el micro-robot tiene una capacidad mejorada para identificar y capturar una sola célula, sin necesidad de etiquetado, para pruebas locales o recuperación y transporte a un instrumento externo.

“Esta investigación se llevó a cabo en muestras biológicas en el laboratorio para ensayos in vitro, pero la intención es desarrollar en el futuro micro-robots que también funcionen dentro del cuerpo – por ejemplo, como transportadores de medicamentos efectivos que puedan ser guiados con precisión al objetivo”, explicó.

Según los investigadores, el mecanismo de propulsión híbrido del micro-robot es de particular importancia en entornos fisiológicos, como los que se encuentran en las biopsias líquidas.

“Los micro-robots que han operado hasta ahora basados en un mecanismo de guía eléctrica no fueron efectivos en ciertos ambientes caracterizados por una conductividad eléctrica relativamente alta, como un ambiente fisiológico, donde el accionamiento eléctrico es menos efectivo. Aquí es donde entra en juego el mecanismo magnético complementario, que es muy efectivo independientemente de la conductividad eléctrica del entorno”.

Yossifon concluye: “En nuestra investigación, desarrollamos un micro-robot innovador con capacidades importantes que contribuyen significativamente al campo: propulsión híbrida y navegación a través de una combinación de campos eléctricos y magnéticos, así como la capacidad de identificar, capturar y transportar una sola célula de un lugar a otro en un entorno fisiológico. Estas capacidades son relevantes para una amplia variedad de aplicaciones, así como para la investigación.

“Entre otras cosas, la tecnología apoyará las siguientes áreas: diagnóstico médico a nivel de una sola célula, introducción de fármacos o genes en las células, edición genética, transporte de fármacos a su destino dentro del cuerpo, limpieza del medio ambiente de partículas contaminantes, desarrollo de fármacos, y crear un ‘laboratorio en una partícula’ – un laboratorio microscópico diseñado para realizar diagnósticos en lugares accesibles solo para micro-partículas”.

 

Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil
Fuente: United with Israel
https://unitedwithisrael.org/medical-game-changer-miniscule-israeli-robot-captures-damaged-cells/?utm_source=newsletters_unitedwithisrael_org&utm_medium=email&utm_content=Is+the+Western+Wall
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