Pesquisadores afiliados a instituições na Coréia do Sul e na Suíça desenvolveram recentemente microrrobôs utilizados como suporte para adesão e crescimento de células-tronco. Os microrrobôs, acionados magneticamente pela exposição a diferentes tipos e intensidades de campo magnético, são capazes de entregar células-tronco de maneira precisa a determinado tecido-alvo, tanto in vitro quanto ex vivo e in vivo.
Para que o tratamento de doenças por meio de terapias celulares seja eficiente, é necessário que sejam asseguradas condições ideais para que as células possam chegar de maneira precisa ao local-alvo e ali permanecer, integrando-se ao tecido e comportando-se como células nativas. Nesse sentido, diversas pesquisas têm focado no desenvolvimento de microrrobôs que, além de serem capazes de carrear medicamentos, funcionem também como suportes carregadores de células. Dessa forma, estes microrrobôs podem desempenhar um papel importante nas terapias com células-tronco emergentes, que têm como intuito entregá-las em partes específicas do corpo humano.
Devido ao seu pequeno tamanho e controle sem fio, por exemplo, por campos magnéticos, os microrrobôs têm várias vantagens quando utilizados em tratamentos médicos, como redução na dor, no risco de infecção e em traumas. Microrrobôs acionados magneticamente facilitam o transplante de células-tronco e podem ser usados para aplicações biomédicas, como interfaces neurais, e liberação de células ou medicamentos.
Pesquisadores afiliados a instituições na Coréia do Sul e na Suíça desenvolveram recentemente microrrobôs acionados magneticamente capazes de fornecer células-tronco a determinado tecido-alvo. Em seu artigo, publicado na revista Science Robotics, o grupo descreve a criação de pequenos robôs que suportam uma cultura celular tridimensional e são controlados, quando em fluidos fisiológicos, por variações do campo magnético aplicado. A equipe reporta a habilidade destes dispositivos em entregar células-tronco de maneira precisa tanto in vitro, como ex vivo e in vivo.
Os pesquisadores usaram uma técnica denominada litografia a laser (relacionada à técnica de impressão 3D) para produzir duas formas de robô: esfera e hélice – ambos com superfícies porosas para permitir que as células-tronco aderissem a elas. Os microrrobôs foram então submetidos a diferentes tipos e intensidades de campo magnético para que pudessem ser deslocados através de vários cenários. Os microrrobôs esféricos e helicoidais exibiram movimentos de rolamento e rosqueamento em espiral após a aplicação de um campo magnético rotativo. Para entender mais sobre o movimento dos microrrobôs, veja os vídeos divulgados aqui.
Células-tronco neurais do hipocampo foram utilizadas no estudo, sendo sua adesão e proliferação nos microrrobôs confirmada pelos cientistas. As células foram diferenciadas em astrócitos, oligodendrócitos e neurônios. Usando seu sistema, os pesquisadores relataram o direcionamento dos microrrobôs para o ventrículo da fatia de cérebro de um camundongo (ex vivo) e um vaso sanguíneo cerebral de rato (ex vivo). Além disso, os microrrobôs foram usados para transportar células de câncer de carcinoma colorretal para um local alvo em uma plataforma in vitro de cultura celular microfluídica de corpo-em-um chip (do inglês body-on-a-chip – mesma tecnologia do órgão em um chip). Por fim, microrrobôs transportando células-tronco mesenquimais derivadas do nariz humano foram manipuladas dentro da cavidade intraperitoneal de um camundongo (in vivo). Os resultados obtidos indicam o potencial dos microrrobôs para a cultura e entrega de células-tronco em tecidos-alvo específicos.
Em entrevista ao portal de notícias sobre nanotecnologia, Nanowerk, o líder da pesquisa, professor Hongsoo Choi, do Departamento de Engenharia Robótica do Instituto de Ciência e Tecnologia de Daegu Gyeongbuk – Coréia do Sul, disse: “Através desta pesquisa, esperamos aumentar a eficiência e a taxa de sucesso para o tratamento da doença de Alzheimer e de doenças neurais centrais, que não poderiam ser abordadas de maneira eficiente por métodos existentes de tratamento com células-tronco. Por meio de pesquisas contínuas e parcerias com hospitais e empresas, faremos o melhor possível para desenvolver um sistema de tratamento preciso baseado em microrrobôs que possa ser usado em ambientes hospitalares e clínicos reais”.
Referências
https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=52994.php
