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Diseño, modelado, automatización, simulación, optimización - Medio ambiente - Tecnología de la información (equipos) | 2017-07-05

Microrobots para eliminar las bacterias del agua

SINC | Investigadores de Cataluña han diseñado unos diminutos robots que pueden eliminar del agua las bacterias causantes de enfermedades, como E. coli.

Dichos microbots pueden navegar a través del agua durante unos 15 a 20 minutos antes de quedarse sin magnesio y, en este tiempo, son capaces de atrapar más del 80% de estas bacterias.

La contaminación del agua potable es un problema persistente de salud pública que puede causar patologías potencialmente mortales cuando no se dispone de un tratamiento adecuado, como ocurre en muchas zonas del mundo.

Aunque el cloro u otros agentes consiguen desinfectar el agua en gran medida, algunas bacterias y otros microorganismos son muy resistentes y resultan difíciles de eliminar. Además, en ocasiones los componentes de estos desinfectantes pueden ser perjudiciales para la salud humana.

El estudio, publicado recientemente en la revista ACS Applied Materials & Interfaces y dirigido por la investigadora postdoctoral Diana Vilela –miembro del grupo Smart Nano-Bio-Devices del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC)–, describe el desarrollo de pequeños robots que pueden nadar en el agua y limpiar a su paso las bacterias causantes de enfermedades.

Estos robots son diseñados como partículas esféricas con dos hemisferios diferenciados. Una cara está hecha con magnesio, que reacciona con el agua para producir burbujas de hidrógeno que propulsan los microbots. La otra cara está formada por capas alternas de hierro y oro cubiertas por nanopartículas de plata. Las bacterias se adhieren al oro y son eliminadas por las nanopartículas de plata.

"Nuestras ensayos en el laboratorio muestran que los microbots pueden navegar a través del agua durante unos 15 a 20 minutos antes de quedarse sin magnesio y, en este tiempo, son capaces de atrapar más del 80% de las bacterias E. coli en agua con una alta concentración de ellas", explica Samuel Sánchez, uno de los autores del trabajo.

"Después, debido a las propiedades magnéticas del hierro, los microbots pueden ser recogidos facilmente con un imán, sin dejar ningún residuo en el agua", concluye.

Referencia bibliográfica:

Diana Vilela, Morgan M. Stanton, Jemish Parmar & Samuel Sanchez (2017). “Microbots decorated with silver nanoparticles kill bacteria in aqueous media”. ACS Applied Materials & Interfaces, 10.1021/acsami.7b03006

Esta investigación ha sido financiada por la Alexander von Humboldt Foundation en Alemania, el European Research Council y el Max Planck Institute

Escrito originalmente para SINC.


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