Monday, April 06, 2015

Micromotores energizados por ácido estomacal para funcionar dentro del cuerpo



Unos micromotores alimentados por ácido estomacal han funcionado con éxito dentro de un ratón vivo. Los diminutos motores de esta clase, cada uno con un diámetro aproximado de una quinta parte del grosor de un cabello humano, podrían algún día ofrecer una forma más segura y eficiente de aplicar fármacos a puntos precisos del interior del cuerpo, o diagnosticar tumores, entre otras aplicaciones potenciales. El experimento es el primero que muestra que estos micromotores pueden operar con seguridad en un animal vivo.

El equipo de Joseph Wang y Liangfang Zhang del Departamento de Nanoingeniería en la Escuela Jacobs de Ingeniería, dependiente de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, ha experimentado en el laboratorio con diferentes diseños y sistemas de combustible para micromotores que puedan propulsarse en el agua, la sangre y otros fluidos corporales. Pero este es el primer ejemplo de carga y liberación de cargamento dentro de un ser vivo.

Los ácidos estomacales reaccionan con el zinc del motor, generando así un chorro de microburbujas de hidrógeno que lo propulsa hacia adelante.

Dado que el ácido disuelve estos motores de zinc, desaparecen en unos pocos días sin dejar rastros de sustancias tóxicas.

El experimento verifica que este motor puede funcionar en un animal de verdad y que se puede utilizar de forma segura.



En el experimento, los ratones ingirieron diminutas gotas de una solución que contenía cientos de micromotores. Estos motores se activaron en cuanto entraron en contacto con el ácido estomacal, y entonces se dirigieron hacia el revestimiento del estómago (el objetivo de su misión) a una velocidad de 60 micrómetros por segundo. Pueden impulsarse de esta forma durante un periodo de hasta 10 minutos.

Este chorro propulsivo aumentó de manera notable la eficiencia de los motores con forma de cono a la hora de penetrar en la capa mucosa que recubre la pared estomacal y pegarse a ella.


Wang cree factible añadir capacidades más sofisticadas de navegación y otras funciones a los motores, para incrementar su potencial de alcanzar objetivos concretos, y también augura el surgimiento de toda una nueva generación de nanomáquinas similares aptas para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la aplicación ultraprecisa de fármacos, la diagnosis médica, las biopsias de tumores difíciles de alcanzar, y la nanocirugía en general.

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