Proteus viaje al centro de las arterias

El Proteus viaja a través de las arterias más diminutas sin causar daños

En la película “Un viaje Alucinante” (1966), Raquel Welch se introduce en un submarino junto con otras personas y son reducidas a tamaño microscópico para desplazarse a través del torrente sanguíneo y llegar hasta un coágulo maligno que amenaza la vida de una persona. Esto que en principio suena tan disparatado casi acaba de hacerse realidad gracias a los ingenieros del Laboratorio de Investigación Micro/Nanofísica en la Universidad Monash de Australia. Han diseñado lo que podría ser una de las revoluciones del tratamiento de las afecciones cardiovasculares, sobre todo teniendo en cuenta lo minimamente invasivo que se muestra el procedimiento. El trabajo de investigación, publicado hoy en la revista Micromecánica y Microingeniería, se explica cómo los investigadores han proyectado un micro-motor lo suficientemente pequeño como para ser inyectado en el torrente sanguíneo humano y desplazarse hasta el objetivo de tratamiento para repararlo. Aunque en una fase todavía preliminar, este grupo de expertos ha creado un micro-motor que esperan sirva para guiar a los cirujanos por los lugares más recónditos y sin poner en peligro la integridad del paciente. La idea es que el Proteus dirija a los catéteres, colocado en la parte delantera de los mismos, pero también que pueda desprenderse y navegar solo por los canales más estrechos, si así se necesita.

Llega al 85 % de las 350 microarterias cerebrales.

Los métodos de la cirugía minimamente invasiva, como la de la cirugía no invasiva y una serie de operaciones que utilizan catéteres, es decir, tubos insertados en las cavidades corporales para permitir la maniobrabilidad quirúrgica, son las preferidas por los cirujanos y los pacientes debido a los daños evitados cuando se contrasta contra las operaciones de cortar y coser. Los graves daños durante la cirugía minimamente invasiva, sin embargo, no siempre son evitables y los cirujanos se ven a menudo limitados, por ejemplo, en la anchura de un catéter de tubo que puede dañar gravemente las arterias estrechas. Se sabe que el 40 % de las intervenciones realizadas con catéter derivan en  complicaciones severas a causa de abrasiones o perforaciones de las paredes de las arterias. Los robots en miniatura a control remoto son lo suficientemente pequeños como para llegar hasta las arterias sin peligro y eso puede llegar a salvar vidas o mejorar espectacularmente la eficacia de las intervenciones. Ejemplo: un accidente cerebrovascular por una arteria dañada. En este problema, los catéteres han sido incapaces de alcanzar su meta (por la laberíntica estructura del cerebro ya que los catéteres son demasiado rígidos para llegar con seguridad). Con un sistema de sensores anexo al microrrobot, el cirujano a simple vista podría operar a un paciente con problemas en una arteria ya que la capacidad de trabajar a distancia también aumenta la destreza del cirujano.

Esquema del microbot con sus partes correspondientes

Uno de los puntos fuertes del prototipo es su alto nivel de miniaturización. Mide 250 micrómetros (un cuarto de milímetro). "El diseño del estátor -parte fija de una máquina dentro de la que gira un rotor- es aproximadamente un 70% menor del diseño más pequeño obtenido hasta el momento". Como fuente energética de este "chip prodigioso" los autores, dirigidos por el profesor James Friend, han optado por la piezo electricidad, la misma que se emplea para lograr la llama de las cocinas de gas y los mecheros. Según ellos mismos explican, es una alternativa que también funciona con piezas de muy reducido tamaño. Para poder moverse, además de una cámara, que le marca el camino y muestra las imágenes al especialista, y del control remoto, el Proteus se compone de un estátor que, entre otros, le permite vibrar y girar en espiral. Durante su desplazamiento también va provisto, en su parte trasera, de un flagelo como el de la bacteria Escherichia Coli, que le ayuda a propulsarse. Por lo tanto, este micromotor está fabricado para cumplir a la perfección las funciones de los tradicionales catéteres. Pero, mientras que estos últimos pueden verse presos de su rigidez, cuando se requiere flexibilidad este 'submarino' varía su tipo de movimiento y se retuerce, como si fuera un gusano, por los conductos más estrechos y complicados. Esta propiedad es especialmente valiosa en el laberinto que conforma el cerebro, por ejemplo.

Queda por ver cómo circulará el nanorrobot y comprobar que este minúsculo aparato no se pierda por el organismo y pueda ser recuperado. "Será la prueba crucial", admitió James Friend. En las primeras pruebas, el nanorrobot llevaba una sonda incorporada para poder ser recuperado en caso de avería del motor, pero los científicos tratarán pronto de controlarlo a distancia gracias a ondas de entre 2 y 3 vatios de potencia. El sistema alcanza 4 cms más de profundidad que cualquier otro cateterismo y se ejecuta en un 20 % menos de tiempo.

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