En los últimos años, la robótica a microescala ha dejado de ser una promesa de ciencia ficción para convertirse en una realidad científica muy puntera. Uno de los avances más fascinantes es el desarrollo de microrobots magnéticos que pueden navegar por nuestros vasos sanguíneos para disolver coágulos —una posible revolución en el tratamiento del ictus.
¿Qué son estos microrobots y por qué son útiles para el ictus?
Los robots de los que hablamos no son máquinas con patas ni brazos; son esferas microscópicas que contienen principalmente dos componentes muy importantes:
- Nanopartículas de óxido de hierro: estas permiten que el microrobot sea magnetizable, es decir, que pueda moverse bajo la influencia de campos magnéticos externos.
- Agente terapéutico (trombolítico): va empacado dentro de la cápsula de gel, para liberar fármaco justo donde hace falta, en el punto del coágulo.
Además, se añade una pequeña cantidad de nanopartículas de tántalo, que actúa como trazador de contraste: esto permite a los médicos seguir el robot mediante rayos X durante su trayecto.
La ventaja clave es que este enfoque permite administrar la medicación directamente en el sitio del trombo, en lugar de repartirla por todo el cuerpo con inyección tradicional, lo que reduce los efectos secundarios como el riesgo de hemorragias internas.
Navegación dentro del torrente sanguíneo: tres estrategias magnéticas
Guiar estos robots por los vasos sanguíneos es técnicamente complejo: en el cuerpo, el flujo sanguíneo tiene muy distintas velocidades según la zona, y los vasos no son “tubos rectos” perfectamente regulares. Por eso, el equipo de ETH Zúrich desarrolló tres mecanismos magnéticos complementarios para mover el microrobot:
- Campo magnético rotatorio: permite que la esfera ruede por la pared del vaso, lo que es útil cuando el robot debe avanzar sin ser arrastrado por la corriente. Usando esta técnica, han conseguido velocidades de hasta 4 milímetros por segundo.
- Gradiente magnético variable: un campo que “tira” del robot hacia zonas con mayor intensidad magnética, incluso contra la corriente sanguínea. Eso es muy útil en situaciones complicadas de flujo.
- Combinación adaptativa en bifurcaciones: en las zonas donde los vasos se ramifican, se puede ajustar la fuerza magnética para guiar la esfera a través de esas rutas complejas.
Este sistema híbrido es muy potente porque no depende de una sola forma de actuar, sino que adapta la locomoción magnética al entorno vascular, muy variable.
Cómo se prueba esta tecnología: de modelos in vitro a animales
Para validar que estos microrobots no son solo un artilugio de laboratorio, los investigadores han realizado pruebas en distintas fases:
- Modelos de silicona: reprodujeron vasos sanguíneos humanos y animales para ver si el robot puede moverse con precisión, bajo condiciones controladas.
- Modelos en animales reales: luego, el microrobot fue probado en cerdos; en un 95 % de los escenarios, logró entregar el fármaco trombolítico justo en el lugar del trombo.
- Fluidos biológicos complejos: incluso se ha probado la capacidad de navegación en el líquido cefalorraquídeo de ovejas, lo que abre la puerta para otras aplicaciones médicas futuras.
Estos resultados son muy prometedores: demuestran no solo que el microrobot puede usarse para disolver coágulos, sino también que su sistema de guiado es suficientemente robusto para manejar entornos anatómicos realistas.
¿Cómo cumple su función terapéutica?
Una vez que el microrobot llega al trombo, se activa otro mecanismo: se aplica un campo magnético de alta frecuencia que provoca calentamiento en las nanopartículas de hierro dentro del gel.
Ese calor disuelve la cubierta de gel de la esfera, liberando el fármaco trombolítico justo donde hace falta, sobre el coágulo.
De este modo, el medicamento no se dispersa por todo el organismo, lo cual reduce significativamente los riesgos de efectos adversos sistémicos.
Además, al controlar el viaje y la liberación con imanes, los médicos pueden decidir exactamente dónde y cuándo se suelta la medicina, lo que proporciona un grado muy alto de precisión terapéutica.
Retos técnicos y consideraciones futuras
Aunque este avance es muy potente, no está exento de desafíos:
- El equilibrio entre tamaño del microrobot y su magnetización es delicado: si es demasiado pequeño, puede no tener suficiente fuerza magnética; si es demasiado grande, podría dañar los vasos o no ser capaz de navegar bien.
- Es necesario garantizar que los campos magnéticos usados sean seguros para el paciente: según los investigadores, los gradientes y frecuencias que emplean no tienen efectos negativos evidentes, pero habrá que verificarlo más en ensayos clínicos.
- La extracción o eliminación del microrobot tras su misión terapéutica también es un punto crítico: hay que asegurarse de que no quede material extraño ni se causen daños.
Finalmente, aunque los experimentos en animales son alentadores, todavía queda camino para la aplicación clínica en humanos, con todas las regulaciones, pruebas de seguridad y escalabilidad necesarias.
El desarrollo de microrobots magnéticos capaces de navegar por los vasos sanguíneos para disolver coágulos representa un paso de gigante en la medicina minimalmente invasiva. Al combinar control magnético, navegación adaptativa y liberación dirigida de fármacos, estos diminutos agentes ofrecen una alternativa mucho más precisa y potencialmente segura frente a las terapias convencionales para tratar ictus.
Aunque aún estamos en fases de investigación preclínica, los resultados hasta ahora son muy esperanzadores. Si estos sistemas se desarrollan correctamente, podrían transformar el tratamiento del ictus (y de otras enfermedades vasculares) en las próximas décadas, reduciendo riesgos y mejorando la eficacia terapéutica.
