Hace años que los científicos sueñan con crear máquinas microscópicas que surquen el flujo sanguíneo para administrar fármacos o realizar cirugía menor. En los últimos quince años se han fabricado distintas variantes que dependen de reacciones químicas, campos magnéticos o vibraciones, pero a menudo acaban moviéndose erráticamente. Como explica Jinyao Tang, químico de la Universidad de Hong Kong, el problema principal reside en guiarlas hacia donde se las necesita. Ahora, su equipo ha logrado varios progresos con un microrrobot sumergible que puede ser conducido con suavidad y precisión mediante un haz luminoso.

En un artículo publicado en diciembre de 2016 en Nature Nanotechnology, los investigadores refirieron la creación de micropartículas con forma de cepillo, con un “mango” compuesto de silicio y “cerdas” de dióxido de titanio. Ambos materiales absorben fotones. Cuando se ilumina la micropartícula, el silicio genera iones hidróxido, con carga negativa, mientras que el dióxido de titanio produce iones positivos de hidrógeno. Cuando dichos iones se desplazan para compensar la distribución irregular de carga, arrastran consigo el fluido, lo que hace que el conjunto avance hacia la luz con el tallo por delante, como un dardo.

Para comprobar su funcionamiento, los investigadores lo colocaron en un líquido sobre un portaobjetos de vidrio y lo guiaron con luz ultravioleta para que escribiese la palabra nano. El motor, que mide 11 micrómetros de largo, recorrió alrededor de un milímetro en dos minutos. Aunque demasiado lento para usos médicos, Tang explica que están diseñando nuevas geometrías que aumentarán la velocidad. «Esa forma única de controlar con precisión la velocidad y la dirección resulta asombrosa», apunta Samuel Sánchez, nanorrobotista del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes de Stuttgart, quien no participó en la investigación.

El trabajo representa un primer paso para fabricar robots con aplicaciones clínicas que puedan moverse por el cuerpo del paciente mientras son controlados desde fuera con un haz de luz, señala Tang. Por el momento funcionan con luz ultravioleta, pero los investigadores ya están trabajando en versiones que respondan al infrarrojo cercano, el cual puede penetrar unos centímetros en los tejidos. Para alcanzar mayores profundidades en el cuerpo del paciente, los cirujanos podrían controlar los robots con fibras ópticas.

Fuente: investigaciónyciencia.es