Ciudad de México, 18 de febrero (SinEmbargo).– Como si se tratara de película de ciencia ficción Viaje Fantástico, microscópicos cohetes podrían viajar un día dentro de el cuerpo humano. ¿Con qué fin? El tratamiento de enfermedades, aplicación de medicamentos e incluso la realización de cirugías dentro de una célula.
Es así que un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State), colocó pequeños motores sintéticos dentro de células humanas vivas, impulsándolas con ondas ultrasónicas y dirigiéndolas magnéticamente.
De acuerdo con, Tom Mallouk, uno de los autores del trabajo, los nanomotores –partículas de metal con forma de cohete– se mueven por el interior de las células, girando y golpeando las estructuras dentro de las células. De esta manera, las células vivas muestran respuestas mecánicas internas nunca antes vistas.
“Esta investigación es una clara demostración de que puede ser posible usar nanomotores sintéticos para estudiar la biología celular de nuevas maneras. Podríamos ser capaces de utilizar nanomotores para tratar el cáncer y otras enfermedades manipulando mecánicamente las células desde el interior. Los nanomotores podrían realizar una cirugía intracelular y entregar medicamentos de forma no invasiva a los tejidos vivos”, dijo el profesor de Química de Materiales y Física de Penn State, de acuerdo con Angewandte Chemie International Edition.
Los investigadores utilizaron barras de oro de 300 nanómetros de diámetro y 3 micras de largo. Esto es menor que el espesor de un cabello humano. Sin embargo, fue inicialmente otro equipo de Penn State el que, hace 10 años, desarrolló nanomotores químicamente alimentados. No obstante, de acuerdo con el investigador, hasta ahora sólo se han estudiado los nanomotores “in vitro” en un aparato de laboratorio, no en células humanas vivas.
“Nuestros motores de primera generación requieren combustibles tóxicos y no se mueven en un fluido biológico, por lo que no podían estudiar las células humanas. Esa limitación es un problema serio”, dijo Mallouk. No obstante, cuando él y el físico francés Mauricio Hoyos descubrieron que los nanomotores podrían ser alimentados por ondas ultrasónicas, se abrió la puerta al estudio de estos motores en sistemas vivos.
De esta manera, el equipo usó células HeLa, una línea inmortal de células de cáncer cervical humano que normalmente se utilizan en los estudios de investigación. Estas células ingieren los nanomotores, que luego se mueven dentro del tejido celular, accionados por ondas ultrasónicas. Mallouk explica que con energía ultrasónica baja los nanomotores tienen poco efecto en las células, pero al aumentar la potencia, los nanomotores entran en acción, se mueven y chocan con orgánulos, estructuras dentro de una célula que realizan funciones específicas.
Mientras tanto, la posibilidad de afectar las células vivas mediante estas partículas de metal móviles es una promesa para la medicina. “Una de las aplicaciones soñadas es la medicina del tipo ‘viaje fantástico’, donde nanomotores hagan un crucero por el interior del cuerpo, comunicándose con otros y realizando diversos tipos de diagnósticos y tratamiento. Hay un montón de aplicaciones para el control de partículas a pequeña escala y estamos entendiendo la forma en la que funciona”, concluye el jefe de la investigación.
