Quando as bactérias infectam nossos corpos, eles às vezes formam tapetes pegajosos de açúcares e proteínas chamadas biofilmes para se proteger. Essa camada viscosa dificulta que antibióticos e células imunes atinjam os micróbios invasores, tornando as terapias habituais menos eficazes. Pesquisadores, liderados por Li Zhang na Universidade Chinesa de Hong Kong e Ben Wang na Universidade Shenzhen, demonstrou que dirigido por ímãs, microrobots ativados pela luz pode cortar essa gosma e combater biofilmes nos seios dos animais (Sci. Robô. 2025, doi: 10.1126/scirobotics.adt0720).
“Vimos microrobôs como uma maneira promissora de navegar fisicamente nesses espaços difíceis de alcançar” e atacar diretamente as bactérias, diz Zhang em um e-mail.
Outros cientistas já propuseram o uso de microbots, que são menores que 1 mm, para atingir e perturbar formações de biofilmemecanicamente ou entregando produtos químicos que matam bactérias. Mas os biofilmes nos seios apresentam um desafio único para os microbots, porque nossa resposta imune pure a uma infecção sinusal produz um pus viscoso que é difícil de superar.
Os pesquisadores contornaram esse problema de acúmulo sinusal, projetando seus bots para despertar a gosma. Os ímãs externos colocados perto dos seios guiam os robôs para se alinhar em correntes e formar enxames giratórios que criam uma força mecânica para quebrar os fluidos sinusais espessos e os biofilmes.
Os próprios microbots têm um núcleo magnético e uma concha de oxoiodida de bismuto dopado com cobre (BIOI), um materials sensível à luz. Quando expostos à luz visível entregue por uma fibra óptica guiada magneticamente nos seios, os elétrons no bioi saltam para um nível de energia mais alto, deixando para trás orifícios carregados positivamente. Neste par de elétrons, os elétrons excitados podem reagir com oxigênio para formar radicais de superóxido, enquanto os orifícios reagem com água para produzir radicais hidroxila-as espécies são tóxicas para as bactérias.
Quando o bioi absorve a luz, ele também aquece, o que quebra ainda mais o muco e os biofilmes.
Nos seios do coelho vivo, os robôs cortam o muco espesso e destruíram biofilmes bacterianos sem danificar o tecido saudável. No tecido do seio de porco, que é mais anatomicamente como o tecido do seio humano, os microrobôs também destruíram biofilmes, com apenas 3% das bactérias sobrevivendo ao tratamento.
“Qualquer peça (do sistema) não é particularmente nova, mas a combinação é certamente um avanço”, diz Edward Steagerum especialista em microrobôs para aplicações médicas na Universidade da Pensilvânia.
Após o tratamento, os cílios nos seios, que são pequenas estruturas semelhantes a cabelos que movem o muco, podem limpar os microbots.
Os pesquisadores pensam que o tratamento, com algumas modificações, pode ser expandido para tratar biofilmes em outras partes do corpo, como o trato gastrointestinal ou urinário.
Zhang planeja realizar estudos em animais em larga escala com os robôs e diz que a equipe também está explorando o desenvolvimento de protótipos para ensaios clínicos em humanos.
