Pesquisadores da Universidade da Califórnia, San Diego mostrou que um micromotor alimentado por ácido estomacal pode dar um passeio movido a uma bolha dentro de um rato. Esses minúsculos motores, cada um com cerca de um quinto da largura de um cabelo humano, pode algum dia oferecer uma maneira mais segura e eficiente de administrar medicamentos ou diagnosticar tumores.

O experimento é o primeiro a mostrar que esses micromotores podem operar com segurança em um animal vivo, disseram os professores Joseph Wang e Liangfang Zhang do Departamento de NanoEngenharia da Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs.

Wang, Zhang e outros experimentaram diferentes designs e sistemas de combustível para micromotores que podem viajar na água, sangue e outros fluidos corporais no laboratório. “Mas este é o primeiro exemplo de carregamento e liberação de uma carga in vivo, "disse Wang." Achamos que era a extensão lógica do trabalho que fizemos, para ver se esses motores podem nadar no ácido do estômago. "

O ácido do estômago reage com o corpo de zinco dos motores para gerar um fluxo de microbolhas de hidrogênio que impulsionam os motores para frente. Em seu estudo publicado na revista ACS Nano , os pesquisadores relatam que os motores se alojaram firmemente no revestimento do estômago de camundongos. À medida que os motores de zinco são dissolvidos pelo ácido, eles desaparecem em poucos dias, não deixando vestígios de substâncias químicas tóxicas.

Quando eles carregaram os motores com uma "carga útil" de teste de nanopartículas de ouro, Wang, Zhang e seus colegas descobriram que mais dessas partículas atingiam o revestimento do estômago quando transportadas pelos motores, em comparação com quando as partículas sozinhas foram engolidas. Os motores entregaram 168 nanogramas de ouro por grama de tecido do estômago, em comparação com os 53,6 nanogramas por grama administrados pela via oral tradicional.

“Este trabalho inicial verifica se este motor pode funcionar em um animal real e é seguro para uso, "disse Zhang.

No experimento, os ratos ingeriram pequenas gotas de solução contendo centenas de micromotores. Os motores tornam-se ativos assim que atingem o ácido gástrico e disparam em direção ao revestimento estomacal a uma velocidade de 60 micrômetros por segundo. Eles podem se autopropulsionar assim por até 10 minutos.

Esta explosão propulsora melhorou o quão bem os motores em forma de cone eram capazes de penetrar e aderir na camada mucosa que cobre a parede do estômago, explicou Zhang. "É o motor que pode penetrar nessa camada viscosa e ficar lá, o que é uma vantagem sobre os sistemas de entrega mais passivos, " ele disse.

Os pesquisadores descobriram que quase quatro vezes mais micromotores de zinco encontraram seu caminho para o revestimento do estômago em comparação com micromotores à base de platina, que não reagem e não podem ser alimentados pelo ácido estomacal.

Wang disse que pode ser possível adicionar recursos de navegação e outras funções aos motores, para aumentar seu potencial de segmentação. Agora que sua equipe demonstrou que os motores funcionam em animais vivos, ele notou, nanomáquinas semelhantes em breve podem encontrar uma variedade de aplicações, incluindo entrega de drogas, diagnósticos, nanocirurgia e biópsias de tumores difíceis de alcançar.