La chemioterapia tratta con successo molte forme di cancro, ma gli effetti collaterali possono devastare il resto del corpo. La somministrazione di farmaci direttamente alle cellule tumorali potrebbe aiutare a ridurre questi sintomi spiacevoli. Ora, in uno studio proof-of-concept, i ricercatori riferiscono in ACS Nano realizzato microrobot a forma di pesce che sono guidati con magneti alle cellule tumorali, dove un cambiamento di pH li fa aprire la bocca e rilasciare il loro carico di chemioterapia.

Gli scienziati hanno precedentemente realizzato robot in microscala (inferiore a 100 µm) in grado di manipolare piccoli oggetti, ma la maggior parte non può cambiare la propria forma per eseguire compiti complessi, come il rilascio di farmaci. Alcuni gruppi hanno realizzato oggetti stampati in 4D (dispositivi stampati in 3D che cambiano forma in risposta a determinati stimoli), ma in genere eseguono solo azioni semplici e il loro movimento non può essere controllato a distanza. In un passo verso le applicazioni biomediche per questi dispositivi, Jiawen Li, Li Zhang, Dong Wu e colleghi volevano sviluppare microrobot a morphing che potessero essere guidati da magneti verso siti specifici per fornire trattamenti. Poiché i tumori esistono in microambienti acidi, il team ha deciso di far cambiare forma ai microrobot in risposta all'abbassamento del pH.

Quindi i ricercatori hanno stampato in 4D microrobot a forma di granchio, farfalla o pesce usando un idrogel sensibile al pH. Regolando la densità di stampa in determinate aree della forma, come i bordi delle chele del granchio o le ali della farfalla, il team ha codificato il morphing della forma sensibile al pH. Quindi, hanno reso magnetici i microrobot posizionandoli in una sospensione di nanoparticelle di ossido di ferro.

I ricercatori hanno dimostrato varie capacità dei microrobot in diversi test. Ad esempio, un microrobot a forma di pesce aveva una "bocca" regolabile che si apriva e si chiudeva. Il team ha dimostrato di poter guidare il pesce attraverso vasi sanguigni simulati per raggiungere le cellule tumorali in una regione specifica di una capsula di Petri. Quando hanno abbassato il pH della soluzione circostante, il pesce ha aperto la bocca per rilasciare un farmaco chemioterapico, che ha ucciso le cellule vicine. Sebbene questo studio sia una prova di concetto promettente, i microrobot devono essere resi ancora più piccoli per navigare nei vasi sanguigni reali e deve essere identificato un metodo di imaging adatto per tracciare i loro movimenti nel corpo, affermano i ricercatori. + Esplora ulteriormente

Microrobot a guida autonoma