Nanomotores: Un viaje alucinante al interior del cuerpo humano
¿Te imaginas diminutos robots viajando por tu cuerpo para detectar y tratar enfermedades con precisión? Lo que parecía ciencia ficción en Fantastic Voyage es hoy una realidad gracias a los nanomotores, dispositivos microscópicos diseñados para revolucionar la medicina. Descubre cómo funcionan, cómo pueden atacar tumores con una eficacia asombrosa y por qué son clave en la era de la nanotecnología y la inteligencia artificial.
¿Te imaginas a pequeños dispositivos recorriendo todo tu cuerpo en busca de enfermedades y para combatirlas? Aunque esto pueda parecer sacado de la película de ficción Fantastic Voyage, dirigida por el director Richard Fleischer, esto es ya una realidad en el mundo de la ciencia.
Pero empecemos por partes. ¿Qué son los nanomotores? Los nanomotores no son submarinos miniaturizados en un laboratorio secreto norteamericano, como en la película, sino y, tal y como indica el prefijo «nano-», son dispositivos diminutos, a escala nanométrica, diseñados para llevar, por ejemplo, medicamentos a partes concretas de nuestro cuerpo. Normalmente, cuando nos tomamos un fármaco por vía oral o por inyección, éstos se dosifican a grandes cantidades. Esto se debe a que, a lo largo de su recorrido por todo nuestro cuerpo, únicamente una pequeña cantidad consigue llegar en el lugar específico donde se necesita, como podría ser un órgano enfermo. Este enfoque, aunque efectivo, no es del todo eficiente ya que el medicamento puede también afectar a tejidos y órganos sanos, causando efectos secundarios para nuestra salud. En este contexto, entra en acción la nanomedicina con sus nanomotores.
En efecto, estos dispositivos pueden ayudar a personalizar la dosis de fármacos mediante el transporte de medicamentos de manera motorizada y precisa hacia el tejido enfermo. De esta manera, se minimizan las cantidades de medicamentos administrados y los posibles efectos secundarios.
¿Cómo funcionan los nanomotores?
Evidentemente, los nanomotores o nanorobots no son pilotados por una tripulación con su capitán y sus marineros a bordo. A diferencia de la película de ciencia ficción, estos dispositivos se propulsan de manera autónoma gracias a las biomoléculas presentes en nuestro cuerpo como podría ser la urea que se encuentra en la orina que hay en nuestra vejiga. En otros casos, son controlados externamente mediante reacciones químicas, luz, ultrasonido e incluso, por campos magnéticos.
Un ejemplo ilustrativo de la efectividad de esta nueva tecnología se ha demostrado en un estudio realizado por uno de los grupos de investigación del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC). Lejos de ser una tecnología desarrollada en laboratorios clandestinos, el IBEC ha llevado a cabo recientemente un estudio con ratones que mostró como los nanorobots son capaces de dirigirse específicamente a un tumor de vejiga, atacarlo con precisión y reducir su volumen ¡hasta en un 90%!
Pero… ¿De dónde proviene todo este avance científico de los nanomotores?
Desde hace pocos años, se está desarrollando mucha investigación que supone una nueva revolución industrial: la Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0. Este nuevo concepto se presentó en un importante foro económico, el Foro de Davos, una ciudad suiza donde se reúnen periódicamente economistas y dirigentes de todo el mundo. Klaus Schwab, el director de este foro, recopiló toda esta información en su libro homónimo, dónde habla de las nuevas posibilidades en el desarrollo de las industrias, destacando especialmente dos campos: la nanotecnología y la robótica.
En su obra, Schwab explica que la Cuarta Revolución Industrial está desarrollando un conjunto de tecnologías que se van imponiendo en todo el mundo, y que cuenta con la Inteligencia Artificial (IA) como herramienta determinante. Ya podemos ver la IA en muchos de los objetos que nos rodean como nuestros teléfonos móviles, nuestros televisores o nuestros automóviles. El ámbito de la medicina no es una excepción; de hecho, la aplicación de la IA a la nanotecnología está abriendo nuevas puertas para la medicina del futuro. Así pues, la Inteligencia Artificial se puede encontrar en prácticamente todas las etapas de desarrollo de los nanorobots, desde su diseño, su optimización hasta la creación de algoritmos de aprendizaje automático. Esto permite desarrollar estos pequeños dispositivos que, bien formando parte de otro dispositivo mayor o como unidades autónomas, facilitan diagnósticos, un mayor conocimiento del proceso de las enfermedades y, sobre todo, su prevención y tratamiento más adecuado.
Referencias
Imke A. B. Pijpers, Shoupeng Cao, Antoni Llopis-Lorente, Jianzhi Zhu, Shidong Song, Rick R. M. Joosten, Fenghua Meng, Heiner Friedrich, David S. Williams, Samuel Sánchez, Jan C. M. van Hest, and Loai K. E. A. Abdelmohsen “Hybrid Biodegradable Nanomotors through Compartmentalized Synthesis” Nano Letters. DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01268.
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