domingo, 16 de abril de 2017

Investigación de nanoparticulas

Locust (Imagen). Los ingenieros de la Universidad de Washington en St. Louis utilizan nanopartículas, la tecnología de aerosoles y langostas en la prueba de concepto de investigación que podría cambiar la forma en que algún día la medicina se entrega al cerebro.
Crédito: © Irina K. / Fotolia
La entrega de medicamentos que salvan vidas directamente al cerebro de una manera segura y eficaz es un reto para los proveedores de servicios médicos. Una de las razones clave: la barrera sangre-cerebro, que protege al cerebro de suministro de fármacos específico de tejido. Métodos tales como una inyección o una pastilla no son tan precisos o inmediata como los médicos pueden preferir, y garantizar la entrega derecho al cerebro a menudo requiere técnicas invasivas, arriesgadas.
Un equipo de ingenieros de la Universidad de Washington en St. Louis ha desarrollado un nuevo método de generación de entrega de nanopartículas que podría mejorar enormemente algún día la administración de fármacos al cerebro, por lo que es tan simple como una aspiración.
"Esto sería un spray nasal de nanopartículas, y el sistema de entrega podría permitir una dosis terapéutica de la medicina para llegar al cerebro en cuestión de 30 minutos a una hora," dijo Ramesh Raliya, científico investigador en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas.
"La barrera hematoencefálica protege al cerebro de sustancias extrañas en la sangre que puede dañar el cerebro", dijo Raliya. "Pero cuando tenemos que entregar algo allí, conseguir a través de esta barrera es difícil e invasivo. Nuestra técnica no invasiva puede suministrar fármacos a través de nanopartículas, por lo que hay menos riesgo y mejores tiempos de respuesta."
El enfoque novedoso se basa en principios de la ciencia de aerosol y de ingeniería que permiten la generación de nanopartículas monodispersas, que se pueden depositar en las regiones superiores de la cavidad nasal a través de la difusión. Trabajar con Vicerrector adjunto Pratim Biswas, presidente del Departamento de Energía, Medio Ambiente e Ingeniería Química y el profesor Lopata Lucy y Stanley, Raliya desarrollado un aerosol que consiste en nanopartículas de oro de carga controlado por tamaño, forma y superficie. Las nanopartículas fueron etiquetados con marcadores fluorescentes, lo que permite a los investigadores a realizar un seguimiento de su movimiento.
A continuación, Raliya e ingeniería biomédica postdoctoral Debajit Saha expuestos antenas langostas al aerosol, y observaron que las nanopartículas viajan desde las antenas a través de los nervios olfativos. Debido a su pequeño tamaño, las nanopartículas pasaron a través de la barrera hematoencefálica, que llega al cerebro y bañando en una cuestión de minutos.
El equipo probado el concepto de langostas debido a las barreras hematoencefálica en los insectos y los humanos tienen similitudes anatómicas, y los investigadores consideran que ir a través de las regiones nasales a las vías neurales como la forma óptima para acceder al cerebro.
"La más corta y, posiblemente, el camino más fácil para el cerebro es a través de la nariz", dijo Barani Raman, profesor asociado de ingeniería biomédica. "Su nariz, el bulbo olfatorio y la corteza olfativa a continuación: dos relés y has alcanzado la corteza Lo mismo es cierto para los circuitos olfativo de invertebrados, aunque este último es un sistema relativamente simple, con ganglio supraesofágicos en lugar de una bulbo olfatorio y la corteza. ".
Para determinar si o no las nanopartículas extranjeros interrumpen la función cerebral normal, Saha examinó la respuesta fisiológica de las neuronas olfativas en las langostas antes y después de la liberación de nanopartículas. Varias horas después de la absorción de nanopartículas, no se detectó ningún cambio notable en las respuestas electrofisiológicas.
"Este es sólo el comienzo de un conjunto fresco de los estudios que se pueden realizar para hacer la administración de fármacos basada en nanopartículas se acerca más principios", dijo Raman.
La siguiente fase de investigación implica la fusión de las nanopartículas de oro con varios medicamentos, y el uso de ultrasonido para apuntar a una dosis más precisa a áreas específicas del cerebro, lo que sería especialmente beneficioso en casos de tumor cerebral.
"Queremos entrega diana de fármaco en el cerebro utilizando este enfoque no invasivo", dijo Raliya. "En el caso de un tumor cerebral, esperamos utilizar ultrasonido enfocado para que podamos guiar a las partículas para recoger en ese punto en particular."

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