martes 08

Robots que curan

Posteado por CaixaCiencia el 08/09/2020

Una de las tecnologías emergentes de mayor desarrollo económico del siglo XXI es, indiscutiblemente, el de la robótica. Su aplicación en el ámbito de la salud ya es una realidad. Desde pequeños dispositivos de tamaño microscópico a robots de apariencia humana que llevan incorporados sistemas de inteligencia artificial para relacionarse de forma sofisticada con nosotros, sus posibles usos terapéuticos son muy variados y permiten llevar a cabo acciones que, hasta ahora, no eran posibles.

De la mano de dos investigadores con proyectos emprendedores, que cuentan con el apoyo del programa Caixaimpulse, nos ponemos al día sobre algunas de las posibilidades más innovadoras y con más futuro. Samuel Sánchez, profesor de investigación ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), diseña y prueba nanorobots capaces de detectar y reconocer células cancerígenas de tumores de vejiga. Y en la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), el grupo liderado por Fernando Fernández está probando un robot para hacer rehabilitación motriz y cognitiva capaz de adaptarse a sus pacientes e interaccionar con ellos casi como si fuera un amigo.

Teranobots, fármacos más eficientes y menos tóxicos

Los nanorobots son diez mil veces más pequeños que un milímetro. Su tamaño minúsculo les permite desplazarse en el interior del cuerpo humano. En concreto, los que ha patentado el grupo de Samuel Sánchez, los teranobots, son capaces de moverse con gran rapidez, gracias a que se autopropulsan en la orina. “Tienen incorporada una enzima, la ureasa, que descompone la urea de la orina en amonio y CO2. La generación de estos compuestos genera un flujo que impulsa al nanorobot hacia adelante”; nos explica Samuel Sánchez.

Los teranobots, además, están hechos de sílica mesoporosa, un material que permite encapsular diferentes moléculas, como fármacos, receptores o anticuerpos. Los anticuerpos, por ejemplo, permiten detectar específicamente dónde está la célula cancerígena de un tumor de vejiga, anclarse a ella y liberar el fármaco que detendrá la progresión celular del tumor.

Sánchez nos explica las amplias posibilidades que ofrece este enfoque terapéutico. “Podemos diseñar el robot de muchas formas para que libere el fármaco dónde y cuándo queramos. Por ejemplo, podemos introducir el fármaco en los poros de la sílica de forma que se libere de forma constante conforme se mueve. O, por el contrario, podemos añadir receptores que detecten cambios de pH o la temperatura, de manera que los poros sólo se van a abrir en el momento indicado.”.

Actualmente, la lucha contra el cáncer se basa, sobre todo, en el uso de radioterapia y quimoterapia. “Los métodos actuales no son tan eficientes como uno desearía. Se necesita un método rápido, que reduzca los efectos secundarios de los tratamientos actuales y que sea más específico. Los nanorobots cumplen esas premisas. Sólo utilizan la dosis de fármaco encapsulada en su interior, con lo cual tienen una toxicidad mucho más reducida. Además, son más rápidos”. Por último, el investigador explica que el sistema de nanorobots con el que trabajan admite muchas variantes, con lo que podrá utilizarse para combatir distintos tipos de cáncer.

NaoTherapist, el robot con inteligencia social

Fernando Fernández y su equipo también trabajan con robots, en este caso mucho más grandes, de tamaño casi humano. NaoTherapist, que será comercializado en unos meses con el nombre comercial de Hirocue, es capaz incluso de hacerse amigo de los niños, que suelen ser sus pacientes.

“Es un robot social autónomo para hacer rehabilitación con niños que tienen problemas motrices. Aunque también se puede utilizar con adultos que necesiten recuperación después de haber sufrido accidentes o incluso en ancianos, para hacer un acompañamiento en la realización de una actividad física diaria. El robot les ayuda a motivarse. Es un elemento adicional para hacer la terapia”.

Una de las principales características de NaoTherapist es su módulo de inteligencia artificial, que permite adaptarse a los pacientes y generar una interacción mucho más fluida. Fernández nos lo explica: “La inteligencia artificial es un elemento competitivo muy importante con respecto a otras plataformas que tienen conductas preprogramadas y que, básicamente, se comportan siempre igual, independientemente del humano con el que están interaccionando. Nuestro robot, en cambio, se adapta a los pacientes según vayan evolucionando las sesiones de rehabilitación”.

Además, NaoTherapist incluye técnicas de gamificación, que permiten convertir los ejercicios en juegos. “Los niños no tienen conciencia de que están haciendo rehabilitación. Ellos simplemente están jugando. Sienten a la plataforma como un elemento vivo, como un amigo”.

Para llevar a cabo esta interacción social, el robot captura datos de los humanos con los que trabaja. Pero también recoge información clínica que luego se transforma en informes médicos con los que los especialistas pueden analizar la evolución del paciente a lo largo del tiempo y evaluar el éxito de la rehabilitación.

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