Un importante avance han logrado investigadores de la Universidad de Tel Aviv, que han desarrollado un micro-robot híbrido, del tamaño de una sola célula biológica (aproximadamente 10 micras de diámetro), que puede ser controlado y navegado utilizando dos mecanismos diferentes: eléctrico y magnético. 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 el análisis genético.
El micro-robot también puede transfectar un fármaco y / o 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 medicamentos, la cirugía y la protección del medio ambiente.
El trabajo es obra del 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 desarrollo de la capacidad del micro-robot para moverse de forma autónoma se inspiró en micro-nadadores biológicos, como bacterias y espermatozoides. Esta es un área innovadora de investigación 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», comentó Gilad Yossifon.
Como demostración de 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 un medicamento o una célula que está muriendo o muriendo en un proceso natural de «suicidio» (tal distinción puede ser significativa, por ejemplo, al desarrollar medicamentos contra el cáncer).
Después de identificar la célula deseada, el micro-robot la capturó y movió la célula a donde podría ser analizada más a fondo. Otra innovación importante es la capacidad del micro-robot para identificar células objetivo que no están etiquetadas: el micro-robot identifica 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», explica el profesor Yossifon. Además, el micro-robot tiene una capacidad mejorada para identificar y capturar una sola célula, sin la 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 trabajarán dentro del cuerpo, por ejemplo, como portadores de fármacos efectivos que puedan ser guiados con precisión hacia el objetivo».
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