Pesquisadores da ETH Zurich apresentaram um robô macio de hidrogel capaz de transportar e liberar dezenas de milhões de bactérias vivas diretamente em células tumorais, abrindo caminho para estratégias de tratamento oncológico direcionado. O trabalho foi publicado na revista Advanced Intelligent Systems em 9 de novembro de 2025.
O dispositivo, moldado em alginato de cálcio – polímero já usado em aplicações biomédicas – mede aproximadamente 11 mm × 4,5 mm × 0,4 mm. Para torná-lo sensível a campos magnéticos, os autores incorporaram micropartículas de hexaferrita de bário (BaFe) com cerca de 5 μm de diâmetro. Essas partículas mantêm magnetização após exposição a um campo forte e permitem movimentação sob campos externos mais fracos, além de tornar o robô visível por fluoroscopia de raios X.
No interior do hidrogel foram encapsulados milhões de Escherichia coli Nissle 1917, bactéria probiótica não patogênica amplamente estudada no trato gastrointestinal. A mistura estéril de alginato, BaFe e microrganismos foi vertida em moldes 3D impressos e reticulada com solução de cloreto de cálcio.
Liberação controlada das bactérias
Quando um único robô foi imerso em meio nutritivo aquecido, as bactérias iniciaram crescimento exponencial após um atraso de cerca de 1,5 hora – período necessário para difundir-se pelos poros do hidrogel. A concentração final de células igualou-se à de culturas livres, indicando que o encapsulamento não prejudica o crescimento a longo prazo.
Ensaios de pH mostraram que ambientes mais ácidos aceleram a saída e proliferação bacteriana: em pH 5,5, a população aumentou mais de 30 % em relação ao pH neutro. Essa resposta define como o sistema pode se comportar em regiões corporais com diferentes níveis de acidez.
Ataque a esferoides tumorais
Para avaliar o efeito terapêutico, os cientistas colocaram robôs carregados de bactérias próximos a esferoides tridimensionais de câncer colorretal humano. Em cerca de 17 horas, os microrganismos destacaram células, desorganizaram completamente os esferoides e aumentaram a morte celular, enquanto robôs sem bactérias não causaram danos.
Imagem: Nanowerk https
Navegação por campos magnéticos
Um padrão magnético foi impresso no corpo do robô envolvendo-o em torno de uma haste a 45°. Sob campo rotativo, o dispositivo dobrava-se em formato de “C” para rolar sobre superfícies úmidas ou alternava entre formas “C” e “V” para nadar em líquido. Em um modelo sintético de cólon, atingiu velocidades superiores a 100 mm/s com controle direcional, operando em campos de até 25 mT e frequências de até 7 Hz.
Segundo os autores, o sistema demonstra a viabilidade de entregar, de forma cronometrada e guiada, concentrações de bactérias que seriam impossíveis de direcionar como células livres. Próximas etapas incluem testes em tecidos vivos e monitoramento do comportamento das partículas magnéticas ao longo do tempo.
Com informações de Nanowerk
