Nanorobots nadadores en el interior del cuerpo como herramientas médicas

Emilio Traver,investigador de la UEx, desarrolla una tesis doctoral sobre el modelado, diseño y control de un robot nadador tipo flagelo artificial eucariótico de pequeñas dimensiones

29/03/2023. En los últimos años, se ha producido un crecimiento exponencial de las relaciones entre las ciencias, las ingenierías, las nuevas tecnologías y la medicina. Un ejemplo de ello es el investigador de la UEx, Emilio Traver. Graduado en Ingeniería Industrial con especialidad en Electrónica y con un Máster en Ingeniería Biomédica, acaba de obtener el título de doctor con la tesis “Diseño de un robot nadador de pequeñas dimensiones tipo flagelo eucariótico artificial. Aplicaciones médicas”, desarrollada y defendida en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Extremadura.

Los microrobots, y concretamente los robots nadadores, han atraído una gran atención como herramientas médicas de un alto potencial en áreas como la cirugía mínimamente invasiva, la administración de fármacos o la monitorización. Estos dispositivos serían capaces de introducirse en el cuerpo humano para detectar tumores o administrar tratamiento farmacológico de manera muy precisa y eficaz.

El reto del diseño y modelado de este tipo de robots radica tanto en su escala microscópica como en las condiciones del ambiente en el que deben desenvolverse, entornos dominados por “fuerzas viscosas” como el interior del flujo sanguíneo. Para solucionar este problema de la manera más sencilla, el investigador se hizo la siguiente pregunta: “¿Qué organismos existen en la naturaleza que sean tan pequeños y naden en este tipo de fluidos?” Por ello se centró en la forma y mecanismo de propulsión de organismos celulares como los espermatozoides, capaces de navegar en el interior del cuerpo gracias al movimiento de su cola.

Esta tecnología todavía se encuentra en una fase temprana de experimentación. En este caso, el prototipo se ha probado mediante una simulación del entorno para lo cual se ha tenido que modelar a su vez un sistema cardiovascular artificial. Dicho sistema se ha validado en el Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón, mediante el análisis comparativo de datos extraídos de órganos animales. Para las pruebas se ha elegido el corazón porcino por sus similitudes con el corazón humano.

La tesis ha sido dirigida por el catedrático Blas Vinagre Jara y la profesora Inés Tejado Balsera, docentes del departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática de la Escuela de Ingenierías Industriales y miembros del equipo interdisciplinar de investigación llamado Fractional Order Control & Robotics (FOC&ROB), adscritos a su vez al grupo de investigación GRASP de la Universidad de Extremadura.