Pesquisadores descreveram um microrrobô impresso em 4D, de aproximadamente 150 micrômetros, capaz de navegar por canais estreitos, medir o pH local por meio de mudança de cor e liberar medicamento apenas quando encontra meio ácido. O trabalho foi publicado em 15 de outubro de 2025 na revista Advanced Functional Materials.
O dispositivo tem formato de peixe e é fabricado por polimerização de dois fótons com deposição multimaterial. A cabeça inclui um difrator óptico que altera a tonalidade conforme o espaçamento das linhas varia com o pH. O abdômen contém resina misturada a partículas de óxido de ferro, possibilitando propulsão e direção sob gradiente magnético externo. Já a cauda é um dobradiça bilayer: uma camada rígida mantém o tamanho, enquanto um hidrogel expande em meio ácido, abrindo um compartimento para carga terapêutica.
Durante ensaios em redes vasculares artificiais, o microrrobô percorreu trajetos complexos com repetibilidade elevada, alcançando alvos com erro de poucas dezenas de micrômetros. O formato afilado reduziu o arrasto e aumentou a velocidade em comparação com versões circulares.
O sensor estrutural de cor na cabeça traduziu variações de pH em mudanças visíveis de tonalidade, permitindo ao operador identificar regiões neutras, alcalinas ou ligeiramente ácidas em tempo real pelo microscópio. A relação entre matiz e pH seguiu curva sigmoide ajustada por modelo de Boltzmann.
Para demonstrar entrega de fármaco, os autores carregaram doxorrubicina em duas versões de hidrogel — contínuo e poroso. O material poroso apresentou distribuição uniforme e liberação mais rápida em pH baixo, enquanto ambos mostraram retenção em meio neutro. Em cultura de células de câncer gástrico humano (linhagem MGC-803), robôs carregados provocaram morte celular significativa em raio de cerca de 0,5 mm; unidades sem fármaco não afetaram a viabilidade.
Imagem: gastric cancer cells
Entre as limitações apontadas estão a dificuldade de leitura óptica em tecidos profundos e a necessidade de materiais biodegradáveis para uso clínico. Ainda assim, a integração de locomoção magnética, detecção química e liberação sob demanda em um único corpo impresso demonstra caminho promissor para terapias minimamente invasivas guiadas por microrrobôs.
Com informações de Nanowerk
