00:08Música
00:18Seguimos explorando la interconexión de los universos cognitivos ganados al servicio de nuestros pueblos del sur global.
00:27Esto es Atomun. El campo de la microrobótica está transformando la atención médica con soluciones innovadoras para terapias dirigidas y
00:37procedimientos mínimamente invasivos.
00:40Por ello, la convergencia entre la biología y la robótica está impactando diversos aspectos sanitarios, permitiendo la administración precisa de
00:51medicamentos, la detección temprana de enfermedades e incluso la regeneración de tejidos.
00:57La bitácora cognitiva de hoy profundiza en estas iniciativas emergentes en microrobots biológicos.
01:05Aquí están los detalles, viajeros y viajeras del saber.
01:16La robótica ha sido pionera en la innovación tecnológica, desde el mundo microscópico hasta las máquinas más grandes.
01:24Con el tiempo, los robots han evolucionado de dispositivos rígidos a sistemas cada vez más complejos y versátiles.
01:30Un avance reciente y fascinante son los microrobots, diminutos aparatos de apenas unas micras que tienen el potencial de transformar
01:38áreas como la salud, la fabricación y el monitoreo ambiental.
01:42Estos robots están diseñados para realizar tareas específicas, como administrar medicamentos a células específicas o eliminar toxinas ambientales,
01:51y funcionan mediante campos eléctricos, magnéticos, procesos químicos o incluso tejidos musculares.
01:58Aunque relacionados con los nanorobots, los microrobots se destacan por su tamaño,
02:03que les permite operar en espacios reducidos y acceder a áreas difíciles de alcanzar.
02:08Con un tamaño en micrómetros, son más grandes que los nanorobots, pero aún más microscópicos, similares al tamaño de una
02:16célula o una bacteria.
02:18Pueden construirse con materiales como metales, polímeros o incluso moléculas biológicas como el ADN.
02:25Algunos se mueven en respuesta a estímulos externos como la luz, calor o campos magnéticos,
02:31mientras que otros son impulsados por pequeños motores.
02:34Ahora, exploremos en profundidad sus aplicaciones.
02:40Aplicaciones de los microrobots
02:42Uso médico
02:43Administran medicamentos
02:45Operaciones precisas y menos invasivas
02:50Fabricación
02:52Estructuras a escala microscópica
02:54Control de calidad e inspección
02:59Biotecnología
03:00Identificación de biomarcadores de enfermedades
03:03y obtención de imágenes microscópicas
03:08Monitoreo ambiental
03:10Eliminación de contaminantes en los entornos
03:17Agricultura
03:18Precisión
03:20Manejo de cultivos eficientemente
03:25Exploración
03:26Investigación microscópica de planetas y lunas distantes
03:30Vida marina y ecosistemas submarinos
03:35No solo obtendremos internas, también podremos disponer de probables diagnósticos y tratamientos.
03:42Eso nos dará un acceso a una gran cantidad de información que luego podemos usar para entrenar la inteligencia artificial.
03:49Y la IA podría automatizar una gran variedad de funciones, desde mejorar el rendimiento del propio robot hasta un control
03:57autónomo que le permita volar y trazar por sí solo toda la superficie interior del estómago.
04:02Todo esto en conjunto con el diagnóstico y el tratamiento. Entrenamos la IA para que ayude con esa función.
04:10La microrobótica está experimentando una convergencia notable entre biología y robótica, lo que está impulsando innovaciones en el cuidado de
04:19la salud.
04:19Esta fusión ha transformado la forma en que los científicos perciben las células y los tejidos, viéndolos no solo como
04:26modelos biológicos, sino también como materiales para la ingeniería.
04:30Este cambio ha dado paso a la biointegración, que consiste en incorporar materiales biológicos en robots, permitiendo funcionalidades biológicas en
04:39máquinas controlables a diversas escalas.
04:41Este enfoque abarca desde procesos biomoleculares hasta organismos multicelulares completos, ofreciendo un amplio espectro de posibilidades para crear robots biohíbridos.
04:52Integrar componentes vivos en micro-robots ha abierto nuevas posibilidades en aplicaciones biomédicas.
04:58Este enfoque aprovecha las propiedades únicas de los organismos biológicos para mejorar la funcionabilidad y biocompatibilidad de los robots, por
05:06ejemplo, los macrófagos.
05:07Con su capacidad migratoria y quimiotáctica, se incorporan en el diseño de micro-robots para dirigirse a lesiones y superar
05:15barreras biológicas, eliminando la necesidad de combustibles peligrosos o dispositivos complejos.
05:21Además, las enzimas se han popularizado como biomotores catalíticos, convirtiendo sustratos biocompatibles en biocombustibles, lo que permite la creación de
05:31robots impulsados por enzimas,
05:33generalmente inmovilizando enzimas sobre sustancias inorgánicas o polimerizando enzimas en agregados.
05:39Los micro-robots sensibles a estímulos, capaces de percibir y responder a factores externos como el calor, pH, campos magnéticos,
05:48luz y ultrasonido,
05:50muestran un gran potencial en aplicaciones biomédicas, integrando materiales avanzados y tecnologías de fabricación a micro y nano escala.
05:58Estos robots ofrecen adaptabilidad al entorno, control preciso del movimiento y multifuncionalidad.
06:05Su actuación se basa en estímulos térmicos, magnéticos, acústicos y químicos, con efectos sinérgicos del acoplamiento de múltiples estímulos.
06:13Además, se investiga el diseño biométrico inspirado en algas, polen y ADN, evaluando sus patrones de locomoción bajo condiciones multimodales,
06:23como caminar, nadar, rotar y moverse colectivamente.
06:27La fabricación y el ensamble de micro-robots biointegrados combinan técnicas avanzadas de manufactura con componentes biológicos,
06:34permitiendo la creación de robots sofisticados para aplicaciones en salud.
06:39Una de las técnicas más populares es la impresión tridimensional, que ha revolucionado la fabricación de micro-robots al ofrecer
06:46ventajas sobre los métodos tradicionales.
06:48Este proceso de fabricación aditiva utiliza la deposición secuencial de material capa por capa, controlado digitalmente con modelos CAD, para
06:57construir estructuras 3D.
06:59La flexibilidad de la impresión 3D optimiza el uso de energía y recursos, reduciendo costos y permitiendo la creación rápida
07:06de prototipos,
07:07lo que facilita la identificación temprana de fallos en el diseño y evita reparaciones costosas en etapas posteriores.
07:14A pesar de su gran potencial, esta tecnología está en una fase temprana de desarrollo y enfrenta importantes desafíos,
07:22como la biocompatibilidad y biodegradabilidad, ya que los micro-robots deben ser eliminados del cuerpo de forma segura, sin dejar
07:30residuos tóxicos.
07:31Otro reto es la navegación y control de precisión en biofluidos complejos, como la sangre, orina o saliva, la cual
07:39es extremadamente difícil.
07:41Las investigaciones se centran en el control mediante campos magnéticos externos o sistemas de navegación por rayos X.
07:48Además, los costos de fabricación a nanoescala son actualmente elevados, lo que limita la producción.
07:55Finalmente, los ensayos clínicos y la aprobación son un proceso largo y riguroso,
08:00estimándose que puede llevar entre 10 y 15 años superar las pruebas de seguridad necesarias.
08:06No obstante, con el avance de la innovación, muchos de estos obstáculos podrían superarse con el tiempo.
Comentarios