Un equipo de investigación de la Universidad China de Hong Kong (CUHK), liderado por el profesor Zhang Li del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Automatización, ha desarrollado el primer robot líquido antibiofilm controlado magnéticamente en el mundo. Este avance tiene como objetivo ofrecer soluciones innovadoras para combatir las infecciones por biofilm asociadas a implantes médicos.
El desafío de las infecciones por biofilm
La Organización Mundial de la Salud (OMS) clasificó la resistencia a los antimicrobianos (RAM) como una de las diez principales amenazas globales de salud pública en 2019, causando casi 5 millones de muertes anualmente. La RAM está relacionada no solo con la aparición de cepas bacterianas resistentes sino también con la formación de biofilmes, donde las bacterias se adhieren a superficies y secretan sustancias que les protegen. Los implantes médicos en el cuerpo humano, que carecen de protección inmune, son especialmente vulnerables a estas infecciones.
Características del robot antibiofilm
El nuevo robot, que puede transformarse en modo líquido, se acomoda a diversas estructuras en el cuerpo humano y ha demostrado ser efectivo en la eliminación de biofilmes. Equipado con un sistema antibiofilm sinérgico triple, el robot realiza tres acciones clave:
- Disrupción física del biofilm: A través de fuerzas magnéticas, el robot descompone las estructuras del biofilm.
- Desactivación química de bacterias: Libera agentes antimicrobianos que atacan las células bacterianas.
- Remoción de residuos de biofilm: Forma enlaces con fragmentos del biofilm para evitar infecciones recurrentes.
El equipo previamente había desarrollado microrobots magnéticos para combatir estas infecciones, pero los estudios mostraron que estos no podían adaptarse efectivamente a superficies complejas, como mallas médicas. Con el nuevo desarrollo, el robot puede navegar con precisión mediante la modulación de campos magnéticos, alternando entre modos elástico y líquido para acceder incluso a los espacios más reducidos.
Resultados prometedores
En pruebas realizadas en implantes médicos infectados, el biofilm en un malla herniaria 3D se redujo en un 84%, mientras que el 87% de las bacterias en un stent biliar metálico fueron eliminadas. A su vez, se observó una recuperación completa del peso en un modelo de ratón con stents infectados en 12 días, con una reducción del 40% en indicadores de inflamación en comparación con el grupo control.
El profesor Zhang anunció planes para avanzar en pruebas en animales grandes y prepararse para estudios clínicos humanos, colaborando con la Escuela de Medicina Lee Kong Chian de la Universidad Tecnológica de Nanyang para desarrollar robots antibiofilm mejorados.
El enfoque innovador del robot líquido abre nuevas vías para abordar infecciones complejas que han desafiado a la medicina convencional, ofreciendo una solución eficaz donde los tratamientos tradicionales han fallado.
, liderado por el profesor Zhang Li del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Automatización, ha desarrollado el primer robot líquido antibiofilm controlado magnéticamente en el mundo. Este avance tiene como objetivo ofrecer soluciones innovadoras para combatir las infecciones por biofilm asociadas a implantes médicos.){kind=link}