Non può essere visto con un occhio umano. Non assomiglia per niente a C-3PO o R2-D2, o anche BB-8. Ma, tuttavia, è un robot (tutti a 120 nm) e i suoi creatori dell'Università del Texas a San Antonio (UTSA) sono ora detentori del record mondiale nel Guinness dei primati per la creazione del robot medico più piccolo.

La serie di nanorobot è stata creata da Soutik Betal durante la sua ricerca di dottorato in Ingegneria Elettrica sotto la guida dei professori Ruyan Guo e Amar S. Bhalla nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica dell'UTSA, e potrebbero un giorno portare a enormi progressi medici.

Guo spiega, "In poche parole, abbiamo sviluppato particelle nanocomposte che possono essere controllate a distanza da un campo elettromagnetico. Funzionano come robot estremamente piccoli che interagiscono con le cellule biologiche".

I nanocompositi sono costituiti da due diversi tipi di materiali di ossido multifunzionali in una configurazione "core and shell". Il nucleo è magnetico. Cambia 'forma' in risposta ai campi magnetici. Il guscio è ferroelettrico. Converte la pressione in potenziali elettrici.

L'effetto accoppiato magneto-elasto-elettrico nei nanocompositi agisce come braccia e gambe che muovono la nanoparticella per interagire con le cellule biologiche mirate. I nanorobot possono spostare le cellule per allinearle l'una con l'altra, spingere le cellule in posizioni diverse e possibilmente essere utilizzato per fornire farmaci in una cellula.

La dimostrazione sperimentale del robot medico telecomandato dell'UTSA è stata eseguita alla fine del 2016 da Betal, che stava conducendo la sua ricerca di tesi di dottorato nel laboratorio di ricerca sui materiali e dispositivi elettronici multifunzionali di Guo e Bhalla (MeMDRL). Mentre la fabbricazione di materiali strutturati core-shell è stata sviluppata attraverso scambi di ricerca internazionali con collaboratori in Brasile, il team ha scoperto e Betal ha dimostrato che i nanocompositi producono un movimento permeabile.

"Eravamo incuriositi e inizialmente perplessi dal fatto che le nanoparticelle più grandi dell'apertura dei canali di una membrana cellulare potessero effettivamente entrare all'interno, " disse Guo.

La ricerca sui nanocompositi ha anche beneficiato della collaborazione di ricerca interdisciplinare del MeMDRL con i docenti dei dipartimenti di ingegneria biomedica e fisica e astronomia dell'UTSA. La ricerca è stata supportata in parte dalla National Science Foundation (Sovvenzione n. NSF 1002380), dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (Sovvenzione n. W911NF-12-1-0082) e dall'Ufficio UTSA del Vice Presidente per la Ricerca, Sviluppo economico e impresa della conoscenza.

Il riconoscimento per il lavoro è iniziato quando uno studio è stato pubblicato all'inizio di quest'anno in Natura—Rapporti scientifici . La designazione del Guinness dei primati ha seguito la pubblicazione dell'articolo.

Le ricompense più grandi, però, potrebbe ancora essere avanti per i piccoli robot.

"Le loro capacità lasciano spazio a molte speranze, " Guo ha detto. "Crediamo che le cellule cancerose possano essere specificamente mirate al trattamento eliminando la necessità di alcuni trattamenti chemioterapici, e le vittime del morbo di Alzheimer potrebbero ricevere trattamenti speciali allineando le cellule che hanno cessato di vivere nel cervello. C'è ancora molto lavoro da fare, ma siamo molto contenti per questo riconoscimento e per il potenziale che ci aspetta".