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Micromáquinas con potencial médico construidas usando campos eléctricos
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Las micromáquinas que funcionan dentro de nuestro cuerpo siguen siendo en su mayoría un sueño, pero es una meta valiosa que podría revolucionar la medicina. Los científicos del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Alemania acaban de dar un paso hacia esa meta al desarrollar una forma de autoensamblado de pequeños componentes mecánicos en dispositivos complejos y funcionales
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Este enfoque puede permitir el desarrollo de micromáquinas que viajan a través de nuestros cuerpos para diagnosticar enfermedades, administrar medicamentos y realizar tareas terapéuticas.
Los componentes de las micromáquinas de nueva creación son aproximadamente la mitad del grosor de un cabello humano. A diferencia de la mayoría de los enfoques anteriores que han implicado la unión de varios dispositivos microscópicos, el equipo de Max Planck no confía en las partículas magnéticas dentro de un campo magnético o en los enlaces químicos. En su lugar, se utiliza un campo eléctrico con un gradiente preciso para polarizar un marco de plástico hecho de un material aislante acoplado con vidrio de cuarzo o plástico adicional. Una vez polarizada, esta montura influye en el campo eléctrico a su alrededor dependiendo de la forma de la montura en relación con el campo, algo que puede predecirse utilizando un software informático. Manipulando las formas de los marcos de varios componentes, se pueden hacer para que se atraigan entre sí cuando están dentro del campo eléctrico. Para mostrar su concepto, los investigadores fueron capaces de crear pequeños vehículos con cuentas magnéticas que funcionaban como ruedas. "Hemos diseñado el chasis con cavidades para las ruedas porque, estructuralmente, esto genera fuerzas que son ideales para atraer las ruedas magnéticas", dijo Yunus Alapan, uno de los investigadores, en un comunicado de prensa. "Sólo unos segundos después de encender el campo eléctrico, las ruedas se metieron en las bolsas de ruedas." Dado que la estructura resultante no está muy bien sujeta, las ruedas de sus vehículos microscópicos pueden girar como si estuvieran sobre un eje. Mediante el uso de un campo magnético, los investigadores pudieron hacer girar las ruedas.
El equipo también creó una microbomba y fue capaz de manipular una microesfera para crear lo que describen como un coche de parachoques miniaturizado.
Todo esto suena como un buen momento para un grupo de ingenieros, pero el potencial para su investigación puede ser significativo. "Las micromáquinas que tienen un alto grado de movilidad podrían utilizarse en el futuro para administrar medicamentos para manipular células individuales; en la actualidad, la construcción de máquinas de este tamaño es un gran desafío", afirma Metin Sitti, otro científico que participa en la investigación. "Nuestro nuevo enfoque tiene el potencial de reducir la complejidad de dicha construcción".