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Reviewed by Emily Henderson, B.Sc.
Un team di scienziati del Dipartimento di Intelligenza Fisica dell’Istituto Max Planck per i Sistemi Intelligenti ha combinato la robotica con la biologia dotando i batteri E. coli di componenti artificiali per costruire microrobot bioibridi. In primo luogo, il team ha collegato diversi nanoliposomi a ciascun batterio. Sul cerchio esterno, questi vettori di forma sferica racchiudono un materiale (ICG, particelle verdi) che si scioglie quando viene illuminato dalla luce del vicino infrarosso. Più al centro, all’interno del nucleo acquoso, i liposomi incapsulano molecole di farmaci chemioterapici solubili in acqua (DOX).
Il secondo componente che i ricercatori hanno collegato al batterio è costituito da nanoparticelle magnetiche. Quando sono esposte a un campo magnetico, le particelle di ossido di ferro fungono da stimolante per questo microrganismo già molto mobile. In questo modo, è più facile controllare il nuoto dei batteri: un progetto migliore per un’applicazione in vivo. Nel frattempo, la corda che lega i liposomi e le particelle magnetiche al batterio è un complesso di streptavidina e biotina molto stabile e difficile da rompere, sviluppato qualche anno prima (www.nature.com/articles/s41598-018-28102-9) e utile nella costruzione di microrobot bioibridi.
I batteri E. coli sono nuotatori veloci e versatili, in grado di attraversare materiali che vanno dai liquidi ai tessuti altamente viscosi. Ma non solo: hanno anche capacità di rilevamento molto avanzate. I batteri sono attratti da gradienti chimici come bassi livelli di ossigeno o alta acidità, entrambi prevalenti in prossimità del tessuto tumorale. Il trattamento del cancro attraverso l’iniezione di batteri in prossimità del tumore è noto come terapia tumorale mediata da batteri. I microrganismi raggiungono il punto in cui si trova il tumore, vi crescono e in questo modo attivano il sistema immunitario dei pazienti. La terapia tumorale mediata da batteri è un approccio terapeutico da oltre un secolo.
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