Robôs minúsculos levam remédios diretamente ao sistema nervoso central

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Uma pesquisa publicada no mês passado na revista científica Frontiers in Robotics and AI investiga um universo cada vez mais explorado para inúmeras aplicações em medicina: minúsculos robôs macios controlados por manipulação remota, capazes de caminhar e transportar medicamentos sobre superfícies densas e acidentadas dentro do corpo humano.

Quando os microrrobôs começaram a ser desenvolvidos para fins medicinais, eles foram projetados para se locomoverem em meios aquosos e superfícies duras. Ocorre que, dentro dos nossos corpos, a maioria das superfícies é feita de tecidos biológicos densos, o que demandou uma repaginada nessas estruturas robóticas, adaptando-as a esse ambiente.

A solução encontrada foi uma subcategoria desses dispositivos: os microrrobôs oscilantes, que fazem suas caminhadas guiados por um campo magnético rotativo. Delicados, esses “nanobastões alinhados magneticamente em cápsulas de alginato” (MANiACs na sigla em inglês) movem-se contra a corrente sanguínea, escalam encostas íngremes e deslizam por tecidos neurais, como a medula espinhal.

Síntese MANiAC: seringa com nanobastões pré-alinhados em alginato líquido (Fonte: Frontiers in Robotics and AI/Divulgação.)Síntese MANiAC: seringa com nanobastões pré-alinhados em alginato líquido (Fonte: Frontiers in Robotics and AI/Divulgação.)Fonte:  Frontiers in Robotics and AI 

Metodologia da pesquisa sobre microrrobôs

Para demonstrar a caminhada desses MANiACs sobre o córtex de um rato e da medula espinhal de um camundongo vivo, uma pequena multidão de nanobastões de níquel foi carregada em uma seringa com uma mistura de alginato e um ímã permanente. Alinhados magneticamente, esses robôs foram capazes de entregar micromoléculas em até seis locais variados, de diferentes tipos de tecidos, com grande precisão.

Essa utilização de microrrobôs para levar cargas úteis de medicamentos a regiões específicas com tecidos sensíveis foi o objetivo geral da pesquisa. Os tecidos do sistema nervoso central (SNC) foram escolhidos em virtude de sua estrutura delicada e funções especializadas para determinadas regiões.

Nesse sentido, a suavidade do gel de alginato evita lesões que poderiam ocorrer no atrito com os tecidos do SNC durante a locomoção dos microrrobôs. A função da tecnologia pode ser útil em diversos tipos de aplicações clínicas e pré-clínicas, como administração de medicamentos, estimulação neural e suporte para diagnósticos por imagem.

ARTIGO Frontiers in Robotics and AI: doi.org/10.3389/frobt.2021.702566