Crean robots plegables con músculos magnéticos capaces de liberar fármacos desde dentro del cuerpo

Científicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado robots diminutos inspirados en el arte del origami capaces de liberar medicamentos dentro del cuerpo humano. Estos dispositivos utilizan “músculos magnéticos” ultrafinos que se activan mediante campos magnéticos externos, lo que permite administrar tratamientos sin recurrir a cirugías invasivas.

El equipo logró imprimir en 3D una película de material flexible compuesta por elastómeros y partículas ferromagnéticas. Al aplicar un campo magnético, la película se dobla y mueve, generando la fuerza suficiente para accionar el robot sin necesidad de cables o baterías.

A diferencia de los actuadores tradicionales, que emplean imanes rígidos, estos músculos blandos pueden adaptarse a superficies irregulares y mantener la movilidad de estructuras de origami, lo que los hace ideales para aplicaciones biomédicas dentro del cuerpo.

Cómo funcionan los músculos magnéticos en los robots de origami

Los investigadores diseñaron un robot médico con el patrón de origami Miura-Ori, una estructura plegable que permite pasar de una forma compacta a una amplia superficie. Al activarse los músculos magnéticos, el robot se despliega en el interior del cuerpo para liberar el medicamento en el área deseada.

Durante las pruebas, el dispositivo fue guiado dentro de un estómago artificial lleno de agua tibia. Los científicos consiguieron dirigirlo hasta la zona simulada de una úlcera, desplegarlo y mantenerlo en posición, permitiendo una liberación lenta y controlada del fármaco.

Este procedimiento, no invasivo y completamente controlado desde el exterior, podría reemplazar en el futuro a ciertos tratamientos quirúrgicos, reduciendo los riesgos y el tiempo de recuperación de los pacientes.

Del laboratorio a nuevas aplicaciones médicas y robóticas

El equipo también fabricó un segundo robot capaz de desplazarse sobre diferentes superficies, desde metal hasta arena, utilizando la contracción secuencial de los músculos magnéticos. Con cada ciclo de activación, el robot eleva su parte delantera y avanza paso a paso.

Estos avances demuestran el potencial de los actuadores magnéticos blandos para crear robots flexibles que puedan operar dentro del cuerpo o en entornos donde los mecanismos tradicionales no son viables. Además, abren nuevas vías en la microcirugía, la administración de fármacos y la exploración médica interna.

Los investigadores planean perfeccionar el diseño para que los robots sean biodegradables y completamente seguros para su uso en humanos. “Estamos apenas comenzando a entender todo lo que se puede hacer al combinar magnetismo y estructuras de origami”, señaló el profesor Xiaomeng Fang, autor principal del estudio.

El estudio fue publicado en la revista Advanced Functional Materials y representa un paso significativo hacia una medicina más precisa, menos invasiva y potenciada por la robótica blanda.