Microrrobôs levam medicamento e curam câncer melhor que quimioterapia

Imagem de microscópio eletrônico de varredura dos microrrobôs de hidrogel bioabsorvíveis.
[Imagem: Hong Han]

Microrrobôs carregadores de medicamentos

No futuro, distribuir medicamentos exatamente onde eles são necessários no corpo, para evitar efeitos colaterais indesejados, poderá ser tarefa de robôs em miniatura.

Não são pequenos humanoides de metal ou mesmo robôs biomiméticos, que imitam seres vivos; em vez disso, é melhor pensar em pequenas esferas semelhantes a bolhas.

Robôs desse tipo já foram imaginados na ficção científica há muito tempo, mas torná-los realidade tropeça em uma lista longa e desafiadora de pré-requisitos que eles devem atender. Por exemplo, eles precisam sobreviver nos fluidos corporais, como ácidos estomacais, e ser controláveis, para que possam ser direcionados com precisão para os locais-alvo. Eles também devem liberar sua carga terapêutica somente quando atingirem o alvo, e então serem absorvidos pelo corpo, sumindo sem causar danos e nem deixar vestígios.

Agora, Hong Han e colegas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (EUA), criaram microrrobôs que atendem a todos esses requisitos. E eles já mostraram a que vieram, aplicando com sucesso terapias que diminuíram o tamanho de tumores da bexiga em camundongos.

"Em vez de colocar um medicamento no corpo e deixá-lo difundir-se por todo os lados, agora podemos guiar os nossos microrrobôs diretamente para o local do tumor e liberar o medicamento de forma controlada e eficiente," disse o professor Wei Gao.

Os primeiros testes envolveram o tratamento de tumores de bexiga em animais de laboratório, mostrando que os robôs são mais eficazes do que o tratamento de quimioterapia padrão.
[Imagem: Hong Han et al. - 10.1126/scirobotics.adp3593]

Microrrobôs esféricos

Os microrrobôs-esfera são microestruturas feitas de um hidrogel chamado diacrilato de poli(etilenoglicol). Hidrogéis são materiais que começam na forma líquida ou de resina e se tornam sólidos quando a rede de polímeros encontrada dentro deles torna-se reticulada ou endurece.

Esta estrutura e composição permitem que os hidrogéis retenham grandes quantidades de fluido, tornando muitos deles biocompatíveis. O método de fabricação aditiva permite construir o robô camada por camada, de uma forma que lembra as impressoras 3D, só que neste caso com muito maior precisão e complexidade de forma.

A seguir, os microrrobôs recebem nanopartículas magnéticas e a carga de medicamentos que devem transportar. As nanopartículas magnéticas permitem que os robôs seja direcionados até o local desejado usando um campo magnético externo. Quando os robôs alcançam seu alvo, eles permanecem naquele local e a droga se difunde passivamente.

O estágio final de desenvolvimento envolveu testar os microrrobôs como ferramenta de administração de medicamentos em camundongos com tumores na bexiga. Quatro aplicações terapêuticas fornecidas pelos microrrobôs, ao longo de 21 dias, foram mais eficazes na redução dos tumores do que a terapêutica administrada no formato padrão das quimioterapias.

"Acreditamos que esta é uma plataforma muito promissora para administração de medicamentos e cirurgia de precisão," disse Gao. "Olhando para o futuro, poderemos avaliar o uso deste robô como plataforma para fornecer diferentes tipos de cargas terapêuticas ou agentes para diferentes condições. E, a longo prazo, esperamos testar isto em humanos."