Robot oso txikiekin lan egiten du Mariana Medina Sanchez ingeniari mekatronikoak (Bogota, Kolonbia, 1982). Mikrorobot izena hartzen duten gailuekin, minbiziaren eta alzheimerraren seinale goiztiarrak antzematen ditu, besteak beste. CIC Nanogunek sortu duen ikerketa talde berriaren zuzendaria ere bada, eta, bertan, biologia eta teknologia nahasten ditu. Taldean bi helburu nagusi zehaztu dituzte: ugalketa lagundurako teknikak eta gaixotasun ginekologikoen tratamendua hobetzea.
Zertan datza ingeniaritza mekatronikoa?
Energia elektronikoaren, mekanikoaren eta robotikaren arteko konbinazioa da. Prozesuen automatizazioan eta robotikan oinarritzen da, hainbat mailatan, elektronikaren eta programazioaren diseinu mekanikoa barne.
Hasieratik argi zenuen ingeniaritza arlo biologikoan landu nahi zenuela?
Ez. Hasieran robotika interesatzen zitzaidan, baina senide bat hil zenean birplanteatu nituen nire ikasketekin egin nahi nituen proiektuak: eragin sozial nabarmenagoa zuen zerbait egin nahi nuen. Orduan, nire gradua aplikazio biomedikoagoekin egin nuen, nire ingeniaritzako eta robotikako ezagutzak erabiliz.
Ezagutzak konbinatuz, alzheimerra diagnostikatzen laguntzen duen proiektu batean parte hartu duzu. Nolakoa da prozesua?
Gaixotasunaren presentzia adierazten duten proteinetako bat identifikatu genuen, baina hori ez da nahikoa diagnostiko zehatz bat egiteko. Beharrezkoa da proteina horietako batzuen presentzia zehazten saiatzea eta gure errezeptoreekin gertutik jarraitzea.
Nola eraikitzen dira errezeptore horiek?
Garatzen dugun alzheimer sentsorea elektrokimikan oinarrituta dago. 3D inprimaketa ez genuen zuzenean erabili, baina sentsore oso txikiak egin genituen. Sentsore horiek alzheimerraren gaixotasunarekin lotutako biomarkatzaileak detektatzeko fluido moduko batean sartu genituen; horrela errazagoa da diagnostiko goiztiarra egitea. Zailena izan zen gero gaixotasunaren proteina horiek kontrolatzeko funtzionatuko zuten materialak aukeratzea.
Zeintzuk dira material horien ezaugarriak?
Materialak hautatu behar dira, eta ziurtatu ez dutela toxikotasunik, eta ugaltze organoko zelulei eragin gabe degradatzen direla.
Nanogunek sortutako ikerketa talde berriaren zuzendaria zara. Zein da taldean mikrorobotikak duen rola?
Taldearen oinarria da. Mikrorobotika erabiltzen dugu zelulak edo botikak garraiatzeko, modu ez hain inbaditzaile batean. Normalean, 4D inprimaketaren bitartez sortzen dira mikrorobotak.
Zeintzuk dira teknologia horien ezaugarriak?
Egitura tridimentsionalak dira, material adimendunak esaten diegun materialekin eginak normalean. Horrek esan nahi du materialek zenbait estimulu fisikori erantzuten diotela, hala nola tenperaturari eta argiari. Horregatik erabiltzen ditugu estimulu horiek, nolabait ere giza gorputzean ditugulako: adibidez, Falopioren tronpetan fluxuak eta tenperatura aldaketak daude. Estimulu natural horiek mikroroboten materialean aldaketa eragiteko erabil ditzakegu, molekularen bat modu lokalizatuan askatzeko, farmakoak kasurako.
Nola garraiatzen dira botikak gorputz barnean mikrorobotei esker?
Minbizi ginekologikoaren kasuan, espermatozoideak erabiltzen ditugu farmakoen ibilgailu gisa. Espermatozoide buruen barruan kapsulatu dezakegu minbizia tratatzeko farmako bat. Espermatozoideen nukleoak bolumenaren %80 hartzen du, eta guk hor sartzen dugu sendagaia: nanomedikuntza erabiltzea baino askoz gehiago da. Espermatozoideak ohituta daude giro konplexuetan mugitzera, hala nola Falopioren tronpetan; orduan, botikak askatzeko ibilgailu gisa erabiltzen dira.
Zer puntutan zaudete ikerketan?
Oraingoz esperimentuak egin ditugu obulutegiko minbizia tratatzeko. Batzuetan, oso sarbide zaileko lekuetan egoten dira tumoreak, eta urrunetik kontrola daitezkeen teknologia txiki horiek helmugara iristeko aukera dute, inguruko ehunari kalte egin gabe.
Minbizia goiz atzematea posible izango da?
Bai, etorkizunean diagnostikoa hobetzen lagun lezake. Funtzionalak diren espermatozoide horiek mikropartikulaz hornitu daitezke, eta tumorea lokalizatzen lagunduko dute.
Mikrorobot horiei esker, ugalketa lagundurako teknikak hobetu nahi dituzue?
Bai. Gametoak obulura ezin direnean iritsi, ugalketa lagunduaren metodoak erabiltzen dira. Espermatozoide edo enbrioi horiek fase goiztiarrean garraiatzea espero dugu gure proiektuarekin, gameto horien tamaina bera duten garraiagailuekin. Gameto horiek kanpoko eremu magnetikoekin kontrolatzen dira, eta zelulak ugaltze eremura eramaten dira: Falopioren tronpetara. Horri esker, ugaltze prozesua baldintza naturalagoetan eta ez hain inbaditzaileetan egin daiteke.
Nolakoa da teknika horiek laborategian garatzeko prozesua?
Txip moduko sentsoreen sistema adimendunak sortzen ditugu. Ezaugarri anatomiko jakin batzuk ez ezik, giroaren alderdi batzuk ere birsortzen ditugu. Adibidez, Falopioren tronpen kopia moduko bat birsortzen dugu mikrorobotekin probak egiteko. Horri esker, modu pertsonalizatuan diagnostikatzeko eta tratatzeko garatutako tresnen diseinua optimizatu ahal izango da, eta, horrela, animalien esperimentu kopurua.
Zein da prozesuan dagoen zailtasun nagusia?
Hainbat alderdi kritiko daude. Mikroroboten kontrola alderdi horietako bat da, gorputza fluxu eta oztopo ugariz beteta baitago; oso txikiak diren gure egiturentzat arazo bat da. Mugimendu naturalak daude, hala nola arnasketa edo bihotzaren pultsazioak, mikrorobot horien urrutiko kontrolari ere eragiten diotenak.
Ugalketa lagundurako teknikak ospitaleetan egingo dira?
Oraindik denbora beharko dugu gizakiengan inplementatzeko, batez ere ugalkortasunaren gaian. Ikuspegi etikotik zailagoa da, bizitza bat sortzeko prozesuan esku hartzen dugulako. Epe luzera ikusten dugu, baina aplikazioak lantzen ari gara.
Ginekologiaren arloan ikertzeko interesik ba al dago?
Ez. Oso eremu zabala da, eta oso ikerketa gutxi dago. Oraindik asko dago egiteko, eta teknikak birpentsatu behar dira, modu ez-inbaditzailean egiteko. Minbiziaren kasuan, uste dut erabiltzen ari garen tresnekin prozesuak ez direla hain inbaditzaileak izango, erabiltzen dugun teknologia zelulen tamaina berekoa delako.
Zein da ikerketa taldearen hurrengo urratsa?
Mikrorobot magnetikoekin enbrioiak ezartzea lortu dugu, eta probak egiten jarraitu nahi dugu. Aldi berean, espermatozoideak garraiatzeko proiektua dugu, eta arlo ginekologikoan dauden minbizi guztien diagnostiko goiztiarra hobetu nahiko genuke. Orain, laborategitik ateratzea da hurrengo urratsa, zuzenean egitea, hori baita proiektu honen helburu nagusia.
Uste duzu etorkizunean mikroroboten presentzia handitu egingo dela osasungintzan?
Bai. Mikrorobotika oso gaztea da oraindik, baina ikerketa askoren ateak irekitzen ditu. Batzuetan itxaropen handiak sortzen dira gaiaren inguruan, baina oraindik asko dago egiteko.
