p Direcionar o tratamento médico para uma parte do corpo doente é uma prática tão antiga quanto a própria medicina. Um band-aid é colocado em um joelho esfolado. As gotas vão para os olhos que coçam. Um braço quebrado engessado. p Mas muitas vezes o que nos aflige está dentro do corpo e não é tão fácil de alcançar. Em tais casos, um tratamento como cirurgia ou quimioterapia pode ser necessário. Dois pesquisadores da Divisão de Engenharia e Ciências Aplicadas da Caltech estão trabalhando em uma forma inteiramente nova de tratamento - microrrobôs que podem entregar drogas em pontos específicos dentro do corpo enquanto são monitorados e controlados de fora do corpo.

p "O conceito de microrrobô é muito bom porque você pode obter a micromaquina exatamente onde você precisa, "diz Lihong Wang, Professor Bren de Engenharia Médica e Engenharia Elétrica da Caltech. "Pode ser entrega de drogas, ou uma microcirurgia predefinida. "

p Os microrrobôs são um projeto de pesquisa conjunto de Wang e Wei Gao, professor assistente de engenharia médica, e destinam-se ao tratamento de tumores no trato digestivo.

p Os microrrobôs consistem em esferas microscópicas de magnésio metálico revestidas com finas camadas de ouro e parileno, um polímero que resiste à digestão. As camadas deixam uma porção circular da esfera descoberta, como uma espécie de vigia. A porção descoberta do magnésio reage com os fluidos no trato digestivo, gerando pequenas bolhas. O fluxo de bolhas atua como um jato e impulsiona a esfera para frente até que ela colida com o tecido próximo.

p Por conta deles, microrrobôs esféricos de magnésio que podem dar zoom podem ser interessantes, mas eles não são especialmente úteis. Para transformá-los de uma novidade em um veículo de entrega de medicamentos, Wang e Gao fizeram algumas modificações neles.

p Primeiro, uma camada de medicamento é imprensada entre uma microesfera individual e seu revestimento de parileno. Então, para proteger os microrrobôs do ambiente hostil do estômago, eles são envolvidos em microcápsulas feitas de cera de parafina.

p Nesta fase, as esferas são capazes de transportar drogas, mas ainda falta a habilidade crucial de entregá-los ao local desejado. Por isso, Wang e Gao usam tomografia computadorizada fotoacústica (PACT), uma técnica desenvolvida por Wang que usa pulsos de laser infravermelho.

p A luz do laser infravermelho se difunde através dos tecidos e é absorvida pelas moléculas de hemoglobina que transportam oxigênio nas células vermelhas do sangue, fazendo com que as moléculas vibrem ultrassonicamente. Essas vibrações ultrassônicas são captadas por sensores pressionados contra a pele. Os dados desses sensores são usados ​​para criar imagens das estruturas internas do corpo.

p Anteriormente, Wang mostrou que variações do PACT podem ser usadas para identificar tumores de mama, ou mesmo células cancerosas individuais. Com relação aos microrrobôs, a técnica tem duas funções. O primeiro é a imagem. Ao usar o PACT, os pesquisadores podem encontrar tumores no trato digestivo e também rastrear a localização dos microrrobôs, que aparecem fortemente nas imagens PACT. Uma vez que os microrrobôs chegam nas proximidades do tumor, um feixe de laser infravermelho próximo de onda contínua de alta potência é usado para ativá-los. Como os microrrobôs absorvem a luz infravermelha tão fortemente, eles aquecem brevemente, derreter a cápsula de cera em torno deles, e expô-los aos fluidos digestivos. Nesse ponto, os jatos de bolha dos microrrobôs são ativados, e os microrrobôs começam a enxamear. Os jatos não são dirigíveis, então a técnica é uma espécie de abordagem de espingarda - nem todos os microrrobôs vão atingir a área-alvo, mas muitos o farão. Quando eles fazem, eles aderem à superfície e começam a liberar sua carga útil de medicamentos.

p "Esses micromotores podem penetrar no muco do trato digestivo e permanecer lá por muito tempo. Isso melhora a administração de medicamentos, "Gao diz." Mas porque eles são feitos de magnésio, eles são biocompatíveis e biodegradáveis. "

p Testes em modelos animais mostram que os microrrobôs funcionam conforme pretendido, mas Gao e Wang dizem que planejam continuar a impulsionar a pesquisa.

p “Demonstramos o conceito de que você pode alcançar a área doente e ativar os microrrobôs, "Diz Gao." O próximo passo é avaliar o efeito terapêutico deles. "

p Gao também diz que gostaria de desenvolver variações de microrrobôs que possam operar em outras partes do corpo, e com diferentes tipos de sistemas de propulsão.

p Wang diz que seu objetivo é melhorar a forma como seu sistema PACT interage com os microrrobôs. A luz laser infravermelha que ele usa tem alguma dificuldade em alcançar partes mais profundas do corpo, mas ele diz que deve ser possível desenvolver um sistema que possa ir mais longe.