Científicos inventan nanorobots que pueden reparar aneurismas cerebrales

AXCESS · Septiembre 15, 2024, 01:47:22 AM

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Un nuevo estudio con animales sugiere que robots más pequeños que la mayoría de las bacterias podrían administrar medicamentos directamente en el lugar de un aneurisma cerebral, previniendo un derrame cerebral devastador.

Hasta ahora, la nueva tecnología se ha probado sólo en conejos, pero con más estudios, podría convertirse en una alternativa a los stents y espirales que se utilizan actualmente para estabilizar los aneurismas en pacientes humanos.

Estos implantes pueden detener el sangrado causado por un aneurisma, en el que la pared de una arteria se debilita y se hincha. Pero los tratamientos también pueden tener problemas, como el riesgo de que se reanude el sangrado o de que el procedimiento repare sólo parcialmente el aneurisma. También puede ser necesario tomar anticoagulantes indefinidamente para evitar coágulos, dijo Qi Zhou, investigador asociado en ingeniería bioinspirada en la Universidad de Edimburgo y coautor de un nuevo artículo que describe los nanorobots.

"Nuestros nanorobots magnéticos controlados a distancia proporcionan una forma más precisa y segura de cerrar rápidamente los aneurismas cerebrales sin utilizar implantes", dijo Zhou a Live Science. "También pueden mitigar la laboriosa tarea que tienen los cirujanos de introducir un microcatéter largo y delgado a través de redes complejas de vasos sanguíneos".

Los aneurismas pueden formarse en cualquier arteria del cuerpo. Cuando se forman en el cerebro, pueden estallar y causar un derrame cerebral. Para idear una nueva solución para estos eventos peligrosos, Zhou y sus colegas desarrollaron nanobots que miden solo 295 nanómetros de diámetro. A modo de comparación, un virus típico tiene unos 100 nanómetros de ancho y la mayoría de las bacterias miden alrededor de 1.000 nanómetros.

Cada robot consta de un núcleo magnético, un agente coagulante llamado trombina que trata el aneurisma y un recubrimiento que se derrite cuando se calienta ligeramente para liberar el medicamento.

"Usando un campo magnético, los nanorobots pueden ser guiados hasta el aneurisma", dijo Zhou. "Luego se utiliza calor concentrado para derretir el recubrimiento, liberar el fármaco y bloquear el aneurisma de la circulación sanguínea". Este calor se aplica con un campo magnético alterno, que esencialmente crea fricción alterando la alineación de las partículas expuestas al campo. La temperatura se mantiene por debajo de los 50 grados Celsius para que no dañe el tejido corporal.

La idea es que los cirujanos cardiovasculares puedan liberar estos nanorobots en el torrente sanguíneo, aguas arriba del aneurisma, utilizando un microcatéter. Esto evitaría que los médicos tengan que introducirse demasiado profundamente en los vasos finos del cerebro.

En el nuevo estudio, publicado el jueves (5 de septiembre) en la revista Small, los investigadores probaron primero la biocompatibilidad de los nanorobots en células humanas en placas de laboratorio. Un material biocompatible se puede introducir en tejidos vivos sin causar daño o efectos secundarios no deseados. También realizaron estudios preliminares con animales, tratando a tres conejos por aneurismas inducidos artificialmente en las arterias carótidas, que alimentan el cerebro y la cabeza.

"Descubrimos que los nanorobots podían ser guiados con éxito hasta el aneurisma en un entorno de intervención clínica y formar rápidamente un coágulo estable para bloquearlo por completo", dijo Zhou.

Durante un período de seguimiento de dos semanas, los tres conejos permanecieron sanos, con coágulos estables que bloqueaban sus aneurismas. Estos coágulos no bloquean el suministro de sangre al cerebro, sino que cierran el punto débil del vaso para que no reviente.

En el futuro, la tecnología deberá probarse en animales más grandes que imiten mejor el cuerpo humano, dijo Zhou. Los investigadores también deberán probar la seguridad y eficacia de los nanorobots en estudios a más largo plazo, para ver cómo les va a los animales a largo plazo, agregó. En las pruebas con conejos, los aneurismas estaban a poca profundidad, por lo que el equipo también deberá mejorar el sistema de control magnético para guiar mejor a los robots hacia los aneurismas en las profundidades del cerebro.

"Hay más trabajo por hacer, pero creemos que esta tecnología tiene el potencial de revolucionar la forma en que tratamos los aneurismas cerebrales", dijo.

Fuente:
LiveScience
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