Robótica

Espermatozoides robotizados garantem fertilização in vitro

Redação do Site Inovação Tecnológica -  14/01/2016

Guiado por um campo magnético, o micromotor persegue, captura e então impulsiona o espematozoide. [Imagem: Mariana Medina-Sánchez et al. - 10.1021/acs.nanolett.5b04221]

Prótese para espermatozoide

Espermatozoides que não nadam muito bem estão entre as principais causas de infertilidade.

Para superar essa deficiência, engenheiros alemães construíram microrrobôs que se conectam à cauda - ou flagelo - da célula reprodutora masculina e funcionam como um motor de popa, dando-lhe um impulso extra.

A proposta é que os microrrobôs possam substituir as técnicas de fertilização in vitro e outros métodos de reprodução assistida, cuja taxa de sucesso fica abaixo das expectativas, além de custarem muito caro.

"Nós apresentamos células espermáticas motorizadas artificialmente - um novo tipo de micromotor híbrido, no qual microhélices customizadas servem como motores para transportar espermatozoides com deficiências de movimento e ajudá-los a realizar a sua função natural," escrevem Mariana Medina e seus colegas do Instituto Leibniz de Pesquisas em Materiais.

Espermatozoide motorizado

Já existem diversos tipos de micromotores, alguns com capacidade para atingir até 18.000 rpm, testados para as mais diversas aplicações.

O micromotor desenvolvido pela equipe parece um pequeno pedaço de fio de telefone, consistindo em um núcleo metálico revestido com um polímero biocompatível. Ele é dirigido externamente por um campo magnético para se encaixar na cauda da célula reprodutora, turbinando o espermatozoide e fazendo-o avançar rapidamente rumo ao óvulo.

O conceito funcionou perfeitamente nos testes em laboratório com células animais in vitro, com o motor capturando o espermatozoide, empurrando-o até o óvulo e depois liberando-o, deixando que o processo de fertilização ocorresse normalmente.

O processo funcionou com células de animais, mas ainda há desafios antes que ele possa ser usado em humanos. [Imagem: Mariana Medina-Sánchez et al. - 10.1021/acs.nanolett.5b04221]

Desafios a vencer

A equipe reconhece que há muito trabalho pela frente antes que o processo possa ser usado para otimizar a fertilização em humanos.

"Apesar do fato de que ainda há alguns desafios no caminho para obtermos a fertilização bem-sucedida com espermatozoides motorizados artificialmente, acreditamos que o potencial desta nova abordagem para reprodução assistida já pode ser colocada em perspectiva com o presente trabalho," concluem eles.

Entre esses desafios está a necessidade de observação direta do processo por um microscópio, para que o campo magnético possa ser controlado de forma a guiar o micromotor. Também será necessário estudar o impacto do campo magnético sobre as células, como fazer a seleção do espermatozoide e planejar a retirada do micromotor do local.

Outra equipe já tentou resolver alguns desses problemas substituindo o sistema de motorização, construindo um espermatozoide robótico movido por células cardíacas.

Bibliografia:

Cellular Cargo Delivery: Toward Assisted Fertilization by Sperm-Carrying Micromotors
Mariana Medina-Sánchez, Lukas Schwarz, Anne K. Meyer, Franziska Hebenstreit, Oliver G. Schmidt
Nano Letters
Vol.: 16 (1), pp 555-561
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04221