La infertilidad es un desafío que afecta a millones de personas en todo el mundo. Para algunos hombres, la falta de movilidad en los espermatozoides puede dificultar seriamente la posibilidad de concebir. Sin embargo, un reciente avance en la nanotecnología podría transformar la forma en que se abordan estos problemas. Científicos en Alemania han desarrollado microrrobots híbridos, apodados «spermbots», capaces de capturar, transportar y liberar espermatozoides inmóviles, ayudándolos a cumplir su función biológica de fertilizar un óvulo.
Los spermbots son micromotores hechos de hélices magnéticas diseñadas con tecnología de punta, como la escritura láser directa. Estas hélices están recubiertas con materiales biocompatibles como níquel y titanio para garantizar que no dañen las células con las que interactúan. Funcionan mediante campos magnéticos rotativos que les permiten moverse de manera controlada en tres dimensiones, incluso en medios que simulan el interior del cuerpo humano.
El objetivo principal de estos microrrobots es asistir a los espermatozoides inmóviles —que, aunque viables, no pueden moverse por sí mismos— y transportarlos hasta el óvulo para lograr la fertilización. Este enfoque aborda uno de los problemas más comunes de la infertilidad masculina: la asthenozoospermia, o baja motilidad espermática.
El proceso comienza con la selección de espermatozoides viables. Para esto, los investigadores utilizan una técnica llamada prueba de hinchazón hipoosmótica, que identifica células con membranas intactas. Una vez seleccionado un espermatozoide, el microrrobot captura su cola dentro de la hélice, asegurando que quede firmemente acoplado sin dañarlo.
Gracias a la precisión de los campos magnéticos, los spermbots transportan los espermatozoides hacia el óvulo. Una vez que llegan a la pared celular del óvulo, liberan cuidadosamente su «carga», permitiendo que el espermatozoide intente fertilizar el óvulo.
Los primeros experimentos han demostrado que los spermbots pueden funcionar en condiciones que imitan el interior del cuerpo humano, como temperaturas elevadas y medios viscosos. Además, estos micromotores alcanzan velocidades comparables a las de los espermatozoides naturales, lo que garantiza un transporte eficiente.
Sin embargo, todavía existen retos importantes. Por ejemplo, aunque los spermbots pueden transportar espermatozoides hasta el óvulo, la tasa de fertilización sigue siendo baja. Esto se debe a factores como la adhesión no deseada del microrrobot al espermatozoide o al óvulo, así como a la dificultad de garantizar una liberación controlada en todos los casos.
A pesar de estos obstáculos, los investigadores creen que esta tecnología tiene un enorme potencial, especialmente si logra aplicarse directamente dentro del cuerpo humano, eliminando la necesidad de extraer óvulos para fertilizarlos en laboratorio.
A propósito, cabe mencionar que el desarrollo de los spermbots es fruto del trabajo conjunto de un equipo de científicos liderado por Mariana Medina-Sánchez, Lukas Schwarz, Anne K. Meyer, Franziska Hebenstreit y Oliver G. Schmidt, quienes trabajaron en colaboración desde el Instituto de Nanociencias Integrativas del IFW Dresden y el Departamento de Sistemas Materiales para la Nanoelectrónica en la Universidad Tecnológica de Chemnitz, ambos en Alemania. Estos expertos combinaron conocimientos avanzados en nanotecnología, biología y física para diseñar y probar los micromotores híbridos. Además, el proyecto contó con el apoyo de empresas como Masterrind GmbH, que donó semen bovino criopreservado, y Südost Fleisch GmbH, que suministró ovarios para los experimentos. Esta colaboración interdisciplinaria subraya el esfuerzo colectivo necesario para llevar la innovación científica al ámbito de la reproducción asistida.
La posibilidad de usar microrrobots para asistir en la fertilización abre un horizonte fascinante para la medicina reproductiva. En un futuro, estos dispositivos podrían realizar su tarea directamente en el útero, eliminando procedimientos invasivos y costosos como la fertilización in vitro.