Mariana Medina-Sánchez: “La convergencia de la microrrobótica, los nanobiosensores y la inteligencia artificial está transformando los tratamientos de reproducción asistida”

La medicina reproductiva está viviendo una auténtica revolución tecnológica. “Los avances en ciencia de materiales, microfabricación y nanotecnología han abierto la puerta a nuevas herramientas de diagnóstico y tratamientos cada vez más precisos y personalizados”, señala Mariana Medina-Sánchez en el artículo publicado en la revista Nature Nanotechnology, junto con el Dr. Friedrich Striggow, Pallavi Jha (miembros de su grupo) y su colaboradora Prof. Ripla Arora, de la Universidad del estado de Michigan, en USA. “La convergencia de la microrrobótica, los nanobiosensores y la inteligencia artificial está transformando los tratamientos de reproducción asistida. Estas tecnologías permiten una mejor selección de gametos y de embriones, manipulación más precisa de los mismos tanto in vitro como in vivo,y una toma de decisiones clínicas asistida por algoritmos avanzados, con el objetivo de aumentar las tasas de éxito de la fecundación asistida”, resaltan los autores.

Las terapias mínimamente invasivas son esenciales ya que proporcionan un menor traumatismo, una recuperación más rápida y menos efectos secundarios. Sin embargo, las herramientas convencionales para estos procedimientos, como los instrumentos laparoscópicos, las guías y los catéteres, suelen tener un diámetro de entre milímetros y centímetros y, a menudo, carecen de una maniobrabilidad adaptativa, lo que limita su eficacia, especialmente en las regiones del cuerpo de difícil acceso. 

Para ello, el equipo internacional dirigido por la Dra. Mariana Medina-Sánchez, ha fabricado microcatéteres magnéticos autopropulsados y dirigibles para medicina de precisión.  “El catéter se fabrica mediante un método escalable que incorpora micro o nanopartículas magnéticas programadas para responder a campos magnéticos externos. Esto permite movimientos suaves y controlados, similares a las ondulaciones de un flagelo, facilitando la navegación por canales estrechos y complejos del cuerpo humano sin ejercer fuerzas que puedan dañar los tejidos”, explica Zhi Chen, primer autor del trabajo de Advanced Materials e investigador del grupo de Nanobiosistemas de nanoGUNE. A diferencia del empuje mecánico tradicional —que puede generar fuerzas elevadas y riesgo de perforación—, este sistema reduce significativamente la fuerza aplicada sobre los tejidos. Además, las partículas magnéticas actúan como agentes de contraste, lo que permite visualizar el catéter mediante ultrasonido durante la intervención.

“El dispositivo ha demostrado su eficacia al liberar espermatozoides directamente en las trompas de Falopio y en la liberación precisa de embriones, con la perspectiva de aumentar las posibilidades de éxito en casos de infertilidad y pérdida recurrente del embarazo”, añade Medina-Sánchez. El equipo ha validado la tecnología en modelos tridimensionales y en modelos animales, un paso esencial para asegurar que la técnica sea segura antes de su aplicación médica. Otro factor importante de este estudio preclínico es el uso de materiales biocompatibles, varios de ellos ya aprobados para uso clínico, lo cual abre la puerta a futuros ensayos clínicos.

Otra de las grandes ventajas del dispositivo es que el catéter permanece conectado al exterior durante todo el procedimiento: “se controla mediante campos magnéticos externos, cumple su función y se retira por completo”, señala la investigadora. Este enfoque evita dejar en el cuerpo materiales cuyo comportamiento biológico a largo plazo no está todavía estudiado.

“Se trata de una combinación innovadora —indica Medina-Sánchez— entre la microrrobótica y los catéteres convencionales a pequeña escala. Esta combinación permite aprovechar las ventajas de la microrrobótica —como la precisión y el control en espacios reducidos— junto con la familiaridad y seguridad de los catéteres clínicos, que se pueden retirar por completo después del procedimiento.  Así, se establece un paso intermedio crucial hacia la aplicación clínica de nuevas tecnologías de microrrobótica médica”.

Los métodos y dispositivos presentados en este estudio allanan el camino para nuevas aplicaciones en la medicina de precisión, en particular en la medicina reproductiva, con potencial de expansión a otros campos biomédicos como la radiología intervencionista. La tecnología está protegida mediante una solicitud de patente y es parte de los activos de propiedad industrial de nanoGUNE.

Los autores señalan que, en el futuro, estos avances podrían conducir a procesos de fecundación asistida completamente automatizados. Sin embargo, su incorporación a la práctica clínica exigirá superar importantes desafíos técnicos, biológicos y éticos, garantizando siempre procedimientos seguros, eficaces y centrados en el bienestar de los pacientes.