Un nuevo tipo de micromotor, impulsado por ultrasonidos y dirigido por imanes, puede moverse alrededor de células individuales y partículas microscópicas en entornos abarrotados sin dañarlas. La tecnología podría abrir nuevas posibilidades para la administración dirigida de medicamentos, nanomedicina, ingeniería de tejidos, medicina regenerativa y otras aplicaciones biomédicas.
"Estos micro-nadadores proporcionan una nueva forma de manipular partículas individuales con un control preciso y en tres dimensiones, sin tener que hacer una preparación especial de la muestra, etiquetado, modificación de la superficie", dijo Joseph Wang, profesor de nanoingeniería en la Universidad de California en San Diego.
Wang, con Thomas Mallouk, profesor de química en la Universidad de Pensilvania, y Wei Wang, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en el Instituto de Tecnología de Harbin en China, son autores principales de un artículo que describe los micromotores, publicado el 25 de octubre en Avances científicos.
Los investigadores utilizaron los micromotores para empujar las partículas de sílice individuales y las células HeLa en medios acuosos sin alterar las partículas y células vecinas. En una demostración, empujaron partículas para deletrear letras. Los investigadores también controlaron los micromotores para subir bloques y escaleras microsized, demostrando su capacidad para moverse sobre obstáculos tridimensionales.
Los micromotores son estructuras de polímero huecas, con forma de media cápsula recubiertas de oro. Contienen una pequeña pieza de níquel magnético en sus cuerpos, lo que les permite ser dirigidos con imanes. La superficie interna se trata químicamente para repeler el agua, de modo que cuando se sumerge en agua, se forma espontáneamente una burbuja de aire dentro del micromotor.
Esta burbuja atrapada permite que el micromotor responda al ultrasonido. Cuando las ondas de ultrasonido golpean, la burbuja oscila dentro del micromotor, creando fuerzas que impulsan su movimiento inicial. Para mantener el micromotor en movimiento, los investigadores aplican un campo magnético externo. Al cambiar la dirección del campo magnético, los investigadores pueden dirigir el micromotor en diferentes direcciones y alterar su velocidad.
"Tenemos mucho control sobre el movimiento, a diferencia de un micromotor alimentado químicamente que se basa en un movimiento aleatorio para alcanzar su objetivo", dijo Fernando Soto, Ph.D. de nanoingeniería. estudiante en UC San Diego. "Además, el ultrasonido y los imanes son biocompatibles, lo que hace que este sistema micromotor sea atractivo para su uso en aplicaciones biológicas".
Las futuras mejoras a los micromotores incluyen hacerlos más biocompatibles, como construirlos a partir de polímeros biodegradables y reemplazar el níquel con un material magnético menos tóxico como el óxido de hierro, dijeron los investigadores.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Universidad de California – San Diego. Original escrito por Liezel Labios. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
