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Los espermatozoides robóticos avanzan impulsados por sus flagelos, movidos por los campos magnéticos. Imagen: I.S.M. Khalil/S. Misra. Fuente: GUC/U.Twente.
Un equipo de científicos de la Universidad de Twente (Países Bajos) y la Universidad Alemana en El Cairo (Egipto) ha desarrollado unos diminutos robots que se inspiran en la forma y el movimiento de los espermatozoides. El estudio es portada de la revista Applied Physics Letters.
Estos microrrobots miden 322 micrones de largo y consisten únicamente de una cabeza polimérica recubierta de una gruesa capa de cobalto y níquel, más una cola sin recubrir. Su control se ejerce mediante la oscilación de campos magnéticos débiles, por lo que ha sido bautizado como ‘magnetoesperma'.
Cuando el robot se somete a un campo de menos de cinco militeslas –aproximadamente la fuerza que tiene un imán decorativo de nevera– experimenta la torsión magnética en su cabeza. Esto hace que su flagelo oscile y lo impulse hacia adelante, de tal manera que se pueden avanzar por líneas de campo magnético hacia un punto de referencia.
"La naturaleza ha diseñado herramientas eficientes para la locomoción a microescala, y nuestros robots están inspirados en la naturaleza o directamente usan microorganismos como bacterias magnetotácticas y células espermáticas para complejas micromanipulaciones", dice Sarthak Misra, autor principal y profesor en la Universidad de Twente, en la información de Sinc.
Por su parte, otro de los autores, Islam Khali, investigador en la Universidad Alemana en El Cairo, destaca las ventajas del dispositivo: "Cada vez se hace más difícil ensamblar objetos en la nano y microescala, pero el magnetoesperma se podría utilizar para trabajar con esos pequeños objetos usando una fuente externa de campo magnético que controle su movimiento".
Estos microrrobots miden 322 micrones de largo y consisten únicamente de una cabeza polimérica recubierta de una gruesa capa de cobalto y níquel, más una cola sin recubrir. Su control se ejerce mediante la oscilación de campos magnéticos débiles, por lo que ha sido bautizado como ‘magnetoesperma'.
Cuando el robot se somete a un campo de menos de cinco militeslas –aproximadamente la fuerza que tiene un imán decorativo de nevera– experimenta la torsión magnética en su cabeza. Esto hace que su flagelo oscile y lo impulse hacia adelante, de tal manera que se pueden avanzar por líneas de campo magnético hacia un punto de referencia.
"La naturaleza ha diseñado herramientas eficientes para la locomoción a microescala, y nuestros robots están inspirados en la naturaleza o directamente usan microorganismos como bacterias magnetotácticas y células espermáticas para complejas micromanipulaciones", dice Sarthak Misra, autor principal y profesor en la Universidad de Twente, en la información de Sinc.
Por su parte, otro de los autores, Islam Khali, investigador en la Universidad Alemana en El Cairo, destaca las ventajas del dispositivo: "Cada vez se hace más difícil ensamblar objetos en la nano y microescala, pero el magnetoesperma se podría utilizar para trabajar con esos pequeños objetos usando una fuente externa de campo magnético que controle su movimiento".
Aplicaciones
De esta forma se podría avanzar en técnicas de nanomontaje, pero, además, los diminutos robots también ofrecen un uso potencial en tareas biomédicas, que incluyen desde la administración dirigida de medicamentos hasta la fertilización in vitro, la clasificación de células o la limpieza de arterias obstruidas.
En el futuro, los investigadores confían en reducir todavía más el tamaño de estos espermatozoides robóticos. Actualmente el equipo trabaja en un método para generar una nanofibra magnética que pueda ser usada como flagelo.
Un invento parecido
El pasado mes de enero, investigadores de la Universidad de Illinois (en Estados Unidos) presentaron una tecnología de microrrobótica que también emulaba a los espermatozoides.
En aquel caso, se trataba de robots tan minúsculos como un microorganismo y que se autopropulsaban para nadar, igual que los gametos masculinos. Estas otras máquinas, microscópicas, fueron desarrolladas combinando células vivas en el interior de un polímero flexible. Los científicos esperan que, en un futuro, sirvan para suministrar medicamentos o atacar al cáncer, directamente en el interior del organismo.
De esta forma se podría avanzar en técnicas de nanomontaje, pero, además, los diminutos robots también ofrecen un uso potencial en tareas biomédicas, que incluyen desde la administración dirigida de medicamentos hasta la fertilización in vitro, la clasificación de células o la limpieza de arterias obstruidas.
En el futuro, los investigadores confían en reducir todavía más el tamaño de estos espermatozoides robóticos. Actualmente el equipo trabaja en un método para generar una nanofibra magnética que pueda ser usada como flagelo.
Un invento parecido
El pasado mes de enero, investigadores de la Universidad de Illinois (en Estados Unidos) presentaron una tecnología de microrrobótica que también emulaba a los espermatozoides.
En aquel caso, se trataba de robots tan minúsculos como un microorganismo y que se autopropulsaban para nadar, igual que los gametos masculinos. Estas otras máquinas, microscópicas, fueron desarrolladas combinando células vivas en el interior de un polímero flexible. Los científicos esperan que, en un futuro, sirvan para suministrar medicamentos o atacar al cáncer, directamente en el interior del organismo.
Referencia bibliográfica:
Islam S. M. Khalil, Herman C. Dijkslag, Leon Abelmann, Sarthak Misra. MagnetoSperm: A Microrobot that Navigates using Weak Magnetic Fields. Applied Physics Letters (2014). DOI: ; http://dx.doi.org/10.1063/1.4880035.
Islam S. M. Khalil, Herman C. Dijkslag, Leon Abelmann, Sarthak Misra. MagnetoSperm: A Microrobot that Navigates using Weak Magnetic Fields. Applied Physics Letters (2014). DOI: ; http://dx.doi.org/10.1063/1.4880035.
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