De ciencia ficción

Excepto en ciertos casos, por ejemplo, cuando nos aplicamos un ungüento para curar alguna quemadura o nos aplicamos gotas en los ojos irritados, por citar algunos, las medicinas o drogas que empleamos para curar enfermedades no se aplican directamente en el lugar afectado, sino que son introducidas al cuerpo por alguna vía, con la intención de que se difundan y eventualmente lleguen a su destino. Visto de este modo, el procedimiento parece ineficiente y con la desventaja de que no solamente la parte enferma está expuesta a la acción de la droga, sino que también lo están otras partes sanas del cuerpo, con potenciales efectos secundarios.

Para atender este problema, los investigadores están desarrollando robots minúsculos que puedan ser introducidos al cuerpo cargados con cantidades microscópicas de medicamentos altamente concentrados. Una vez en el interior, los robots avanzarían hasta la zona enferma en donde depositarían su carga de drogas. La enfermedad podría ser entonces atacada en forma local y más eficiente, minimizando la afectación a otras partes del cuerpo.

Lo anterior parece, ciertamente, de ciencia ficción y en cierto modo lo es. No obstante, numerosos grupos de investigación alrededor del mundo están avanzando en la construcción de micro y nano robots para este tipo de aplicaciones. En este sentido y a manera de ejemplo, en el número del 15 de junio pasado de la revista de divulgación científica “Scientific American” se describe un micro robot del tamaño de un chícharo, que constituye un avance de robot para administrar medicamentos en el interior del cuerpo. Dicho robot fue creado por investigadores de la Universidad Stanford en California. Está inspirado en el arte origami de papel y puede deformarse al igual que lo hacen las figuras de origami.

El robot puede ser guiado en su camino por un campo magnético y para esto se le añade un imán minúsculo en uno de sus extremos. La interacción de este imán con el campo magnético proporciona al robot la fuerza necesaria para desplazarse. Un segundo imán colocado en el extremo opuesto del robot, le permite comprimirse o extenderse como un acordeón. Así, mediante una expansión el robot se cargaría con el medicamento, mismo que, después de ser transportado hasta el lugar de la aplicación, sería liberado mediante una compresión.

Los expertos, sin embargo, además de pretender construir minúsculos robots capaces de moverse en el interior del cuerpo guiados por una fuerza magnética o por otro medio, son aún más ambiciosos y buscan que éstos se muevan de manera autónoma, imitando el movimiento de una bacteria. Para esto, el robot tiene que estar dotado con un cierto grado de inteligencia que le permitiera optar por el mejor camino para llegar a la meta preestablecida. Deberá sortear, además, obstáculos inesperados en un medio ambiente cambiante.

En esta dirección, un artículo publicado en línea el pasado mes de junio en la revista “Communications Physics” reporta el desarrollo de un modelo de micro robot inteligente con la capacidad de desplazarse de manera autónoma en el interior del cuerpo a través de fluidos corporales. El artículo fue publicado por un grupo de investigadores encabezados por Zonghao Zou, de la Universidad de Santa Clara en California.

Habría que señalar que Zou y colaboradores no construyeron físicamente un micro robot, sino los algoritmos de inteligencia artificial que lo dotaron de capacidad para aprender, por sí solo, a moverse hacia un punto determinado, en un fluido real y siguiendo las leyes de la física. Para esto, los investigadores idealizaron al micro robot como tres esferas del mismo radio unidas por dos barras. El robot podía deformase, cambiando o rotando la longitud de las barras que unían a las esferas, y con esto avanzar, detenerse o rotar. Podía, además, evaluar la situación en la que se encontraba y, de ser necesario, cambiar de rumbo para alcanzar la meta, aun en situaciones cambiantes que implicaban obstáculos no programados. El robot, además, se adaptó al medio ambiente y sus obstáculos inesperados sin ayuda externa; es decir, aprendió a nadar por sí mismo.

Si bien los micro robots dispensadores de medicinas no están, ciertamente, a la vuelta de la esquina, la intensa actividad que se está llevando a cabo alrededor del mundo para desarrollarlos nos indican que no están tampoco demasiado lejos. Y pudieran ser no solamente robots “tontos” que tengan que ser llevados de la mano para hacer su tarea, sino robots inteligentes que se las arreglen sin ayuda externa.