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En esencia, un robot es una máquina constituida por circuitos y sensores, bajo el control de un sistema de procesamiento, con sus inputs y outputs. Pero existe otro tipo de robots que son algo más.
Más allá de su apariencia o función específica, un robot es una máquina mecánica diseñada para ejecutar una acción específica. Así, hay robots domésticos para aspirar pisos o máquinas de ensamblaje industrial que, si bien difieren en su propósito, en esencia siguen siendo un conglomerado de sensores y mecanismos conectados a un componente que analiza y responde a la información que le llega.
Ahora, un componente inesperado, pero completamente viable en robótica, es el ADN, pues posee de manera natural todos los componentes necesarios como un robot. Hoy, y gracias a la nanotecnología, se pueden construir estructuras basadas en ADN que funcionan como robots a escala nanométrica.
Kurt Vesterager Gothelf, coordinador del proyecto DNA-Robotics, explica que el ADN es ideal para la robótica porque puede programarse para autoensamblarse y formar estructuras capaces de realizar tareas médicas complejas, como atrapar virus o eliminar células cancerosas.
DNA-Robotics desarrolló simulaciones virtuales, en las que se introdujeron módulos de ADN con forma cúbica, cada uno con una función específica, al igual que un componente robótico. Algunos estaban destinados a detectar virus o células cancerosas, otros a transmitir información entre módulos, y otros a ejecutar acciones, como encapsular un virus o inducir la apoptosis en células cancerosas o «suicidio celular«.
Las dificultades surgieron cuando se intentó llevar la combinación indistinta de estos módulos desde el entorno virtual, o in silico, a un escenario real en el laboratorio. Como alternativa, los investigadores optaron por un método más simple: usar un chasis al que se le incorporaban las funciones de ADN necesarias.
Robótica prometedora
En la experimentación real, el chasis utilizado fue una vesícula, una diminuta burbuja con paredes de grasa y compuestos orgánicos. En su superficie se podían acoplar los módulos de ADN previamente diseñados, otorgándole así distintas funciones.
También desarrollaron nanocables capaces de transmitir información entre componentes moleculares. Según Gothelf, este mecanismo se asemeja a un sistema nervioso, pues permite enviar señales a las distintas partes de la vesícula para que trabajen de manera coordinada.
Aunque los investigadores avanzaron mucho en el desarrollo de módulos y en su integración, aún no es posible construir un robot de ADN plenamente funcional. Aun así, han diseñado un sistema a nanoescala que se desplaza en un eje y permite añadir módulos a las vesículas de manera individual. Su siguiente objetivo es lograr el movimiento en dos ejes, lo que facilitaría colocar distintos módulos en zonas específicas de la vesícula y ensamblar el robot paso a paso.
Una estructura de ADN en forma de estrella creada por el Instituto Politécnico Rensselaer es capaz de unirse al virus del Dengue y detectarlo. Cortestía: de Xing Wang.
¿Qué significa esto para la medicina?
Estos diminutos robots acercan la posibilidad de una medicina personalizada, capaz de diseñar terapias específicas contra virus, cáncer u otras enfermedades incurables. Además, como señala otra investigación desarrollada en el Instituto Politécnico Rensselae, esta tecnología resulta valiosa para desarrollar biosensores que detecten patologías.
Hasta ahora, uno de los avances más importantes en este campo proviene de la Universidad Técnica de Múnich, que logró ensamblar un robot capaz de encapsular virus, neutralizando así los patógenos y evitando que dañen el organismo. Sin embargo, esta tecnología sigue siendo muy experimental y requerirá muchas más pruebas antes de que los nanorrobots puedan aplicarse en hospitales.
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