Microbot nel corpo

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Il 17 novembre scorso, l’Ansa ha pubblicato un articolo dal titolo “Pronti i microbot capaci di navigare ovunque nel corpo”, ovvero computer più piccoli di un capillare che sono in grado di attraversare in lungo e in largo il nostro corpo per rilasciare farmaci in siti predeterminati. Queste macchine in miniatura – spesso di dimensioni nanometriche o micrometriche – sono progettate per eseguire diagnosi e terapie in modo minimamente invasivo. Tuttavia, il loro impiego clinico è ancora vincolato al superamento di notevoli limiti e criticità che analizzeremo di seguito.

Iniziamo con il dire che la ricerca medica vede nei microbot delle potenzialità immense che vanno dalla somministrazione mirata di farmaci, il cosiddetto drug delivery – che permetterebbe di massimizzare l’efficacia delle terapie farmacologiche riducendo drasticamente gli effetti collaterali sistemici che colpiscono i tessuti sani – alla diagnostica avanzata potendo essere equipaggiati con sensori per il monitoraggio continuo o potendo eseguire mini-biopsie in aree difficilmente raggiungibili con gli strumenti convenzionali, fornendo dati più precisi e in tempo reale. Ancora, potrebbero essere utilizzati per eseguire interventi non invasivi (come la rimozione di ostruzioni, la riparazione di vasi sanguigni danneggiati o l’abbattimento delle barriere protettive di un tumore) in organi molto delicati o inaccessibili, o nel trattamento di malattie complesse, come quelle neurodegenerative. In ultimo, possono superare la barriera emato-encefalica, veicolando agenti terapeutici direttamente nel cervello.

Tuttavia, nonostante l’enorme potenziale, la transizione dalla ricerca alla clinica è frenata da diversi ostacoli tecnici. La principale sfida è rappresentata dall’autonomia di movimento e dal controllo preciso in un ambiente complesso e dinamico come il corpo umano. Molti microbot sono controllati esternamente tramite campi magnetici, che però perdono precisione e forza con l’aumentare della distanza o della profondità nel corpo. In secondo luogo, queste macchine hanno bisogno di una fonte di energia. La miniaturizzazione di batterie o motori è estremamente difficile. Per questo, molti progetti si basano su sistemi senza fili che sfruttano l’energia ambientale – ad esempio, onde ultrasoniche – o su reazioni chimiche interne, limitandone però la durata operativa. In terzo luogo, è essenziale sapere dove si trova il microbot in ogni momento. Le tecniche di imaging attuali (MRI, ultrasuoni) possono avere risoluzione insufficiente o essere troppo lente per tracciare con precisione dispositivi di pochi micron. In quarto luogo, la produzione di questi dispositivi su larga scala, mantenendo al contempo la precisione e la complessità richieste, è un processo estremamente costoso e tecnicamente impegnativo.

Oltre ai limiti tecnici, i microbot sollevano questioni fondamentali relative alla sicurezza biologica e all’etica. Infatti, il materiale di questi robot deve essere biocompatibile, cioè non deve scatenare una risposta immunitaria avversa, e idealmente biodegradabile, dissolvendosi in sostanze innocue una volta completata la missione. Non tutti i materiali sviluppati garantiscono ancora una sicurezza totale e, proprio per questo, se non completamente biodegradabili o smaltiti in modo efficiente, i residui dei microbot potrebbero accumularsi in organi vitali, causando potenziali tossicità o ostruzioni a lungo termine. (Per approfondire le criticità dei microbot, potrebbe essere interessante la lettura dell’articolo recentemente pubblicato nel nostro blog dal titolo Nanotecnologie e survival drive dell’IA: rifletterci per agire in tempo).

Inoltre, le capacità dei microbot aprono la discussione sul potenziamento umano, più noto come human enhancement, ovvero l’uso della tecnologia per “sbloccare il potenziale umano” in soggetti sani, sollevando dilemmi etici sulla disuguaglianza di accesso e sull’alterazione della natura umana.

In conclusione, la microrobotica medica è una scienza in rapida evoluzione. Sebbene i microbot promettano terapie e diagnosi di estrema precisione, la loro diffusione è legata a una stretta collaborazione tra ingegneria, biologia e medicina per superare le attuali sfide di controllo, sicurezza e sostenibilità biologica.