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La quimioterapia es una de las formas más comunes y potentes de tratamiento del cáncer que permite tratar con éxito muchos tipos de cáncer. Mientras los fármacos de la quimioterapia se ocupan de matar las células cancerosas, también pueden causar estragos en el resto del cuerpo. La administración de fármacos directamente a las células cancerosas podría ayudar a reducir estos desagradables efectos secundarios de la quimioterapia.
En un estudio de prueba de concepto, los investigadores han desarrollado microrobots con forma de pez guiados con imanes hasta la célula cancerosa y que liberan su carga de quimioterapia. Dado que los tumores existen en microambientes ácidos, el equipo decidió hacer que los microrobots cambiaran de forma en respuesta a la disminución del pH.
Los microrobots están hechos de un hidrogel que responde al pH, impreso en 3D con la forma de diferentes animales, como un cangrejo, una mariposa o un pez. El equipo codificó el morphing de la forma sensible al pH ajustando la densidad de impresión en determinadas zonas de la forma, como los bordes de las pinzas del cangrejo o la boca del pez, para que puedan abrirse o cerrarse en respuesta a los cambios de acidez. A continuación, hicieron que los microrobots fueran magnéticos colocándolos en una suspensión de nanopartículas de óxido de hierro.
En las pruebas de laboratorio, los investigadores demostraron diversas capacidades de los microrobots en varias pruebas. Por ejemplo, un microrobot con forma de pez tenía una "boca" ajustable que encapsulaba el fármaco cerrando la boca en una solución salina tamponada con fosfato y liberando el fármaco abriendo la boca en una solución ligeramente ácida. El equipo demostró que podía dirigir el pez a través de vasos sanguíneos simulados para llegar a las células cancerosas en una región específica de una placa de Petri. Cuando bajaron el pH de la solución circundante, el pez abrió la boca para liberar un fármaco de quimioterapia, que mató las células cercanas.
Aunque el estudio es una prueba de concepto prometedora, los microrobots deben hacerse aún más pequeños para poder navegar por los vasos sanguíneos reales, y hay que identificar un método de imagen adecuado para seguir sus movimientos en el cuerpo, dicen los investigadores. Con la optimización continua del tamaño, el control del movimiento y la tecnología de obtención de imágenes, estos microrobots magnéticos que modifican su forma proporcionarán plataformas ideales para operaciones complejas de microcarga y liberación de fármacos a demanda.
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