Lo último en nanotecnología y drones nanométricos

Existe un interés creciente en el uso de la nanotecnología y los productos ingeribles en medicina. Los sensores ingeribles no invasivos que miden los signos vitales, así como los dispositivos ingeribles que hacen que los procedimientos sean más cómodos, ahora se están generalizando. Otra importante área de progreso en nanotecnología es el desarrollo de nanopartículas que pueden transportar medicamentos y apuntar a células o tejidos específicos.

Estos nano “drones” biodegradables tienen un enorme potencial en diferentes áreas de la medicina. Ya se han introducido en oncología y se han utilizado para debilitar las defensas de las células tumorales en modelos de ratón. En 2015, los expertos en enfermedades del corazón también utilizaron la nanotecnología para administrar medicamentos y reparar las arterias , allanando el camino para tratar la aterosclerosis de una manera novedosa, posiblemente previniendo ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares.  

Usando la nanotecnología para resolver la inflamación

Un estudio en modelos animales, publicado en Science Translational Medicine , informó que los drones de tamaño nanométrico pueden ser efectivos en la reestructuración de la placa aterosclerótica, haciendo que la placa sea más estable y menos propensa a romperse y convertirse en un coágulo de sangre potencialmente mortal. Investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard, el Hospital Brigham and Women’s y la Universidad de Columbia diseñaron nanomedicinas que fueron diseñadas para transportar sustancias antiinflamatorias directamente al sitio objetivo. La inflamación no resolutiva es un factor importante en la progresión de las lesiones ateroscleróticas.

Cuando se usaron nano drones que contenían sustancias terapéuticas hechas de la proteína antiinflamatoria anexina A1 del cuerpo, se logró una mejora significativa en ratones con aterosclerosis avanzada. No solo se redujo la inflamación, también se repararon las arterias de los ratones, un componente del tratamiento que es exclusivo de esta nueva forma de terapia.

La reparación de las arterias coronarias dañadas puede ser muy importante para la prevención de ataques cardíacos y también podría reducir el número de muertes causadas por aterosclerosis, que actualmente es una de las principales causas de enfermedad y muerte en los Estados Unidos. Se ha especulado que el proceso innovador pronto debería ser ajustado y probado en humanos, ofreciendo una manera emocionante de tratar la inflamación con la administración localizada y dirigida de péptidos.

Investigadores de la Escuela de Ingeniería Biomédica de Weldon, en la Universidad de Purdue, describieron otro método revolucionario en el tratamiento de la inflamación utilizando nanotecnología. Desarrollaron un sistema de nanopartículas de unión al colágeno que se puede usar para tratar la enfermedad de la arteria periférica. Este nuevo método utiliza nanopartículas que se unen al colágeno y liberan péptidos antiinflamatorios. Estas nanopartículas también pueden reducir la inflamación, así como promover la regeneración del tejido lesionado.

Reparación De Heridas Epiteliales Con Nanopartículas

La reparación de heridas es otra área terapéutica donde las nanopartículas se pueden aplicar con éxito para facilitar el proceso de curación a menudo difícil. Giovanna Leoni y sus colegas de la Universidad de Emory utilizaron el suministro sistémico de nanopartículas que contenían la proteína natural anexina A1 a la mucosa intestinal lesionada. La lesión crónica de la mucosa es una característica de muchas afecciones inflamatorias de los intestinos, incluida la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn, afecciones que afectan a aproximadamente 1,6 millones de estadounidenses. Un estudio reciente en ratones demostró que el suministro dirigido de sustancias antiinflamatorias mejora el proceso de curación del tejido lesionado y promueve la reparación de las heridas epiteliales. En su artículo, publicado en el Journal of Clinical Investigation., los autores sugieren que el suministro local de péptidos encapsulados dentro de las nanopartículas podría ser una nueva estrategia terapéutica para las personas que padecen la enfermedad inflamatoria intestinal (EII).

También ha habido cierto interés en el desarrollo de nanopartículas naturales que pueden ayudar a tratar enfermedades como la EII. Una nanopartícula derivada del jengibre comestible se utilizó con éxito en un estudio dirigido por MingZheng Zhang de la Universidad Estatal de Georgia en Atlanta. Las nanopartículas naturales podrían minimizar las dificultades asociadas con la producción de productos químicos sintéticos.

Aderezo nanomesh para heridas crónicas

Otro posible uso de la nanotecnología ha sido demostrado por Martina Abrigo y su equipo de investigadores en la Universidad de Tecnología Swinburne de Australia. Abrigo está explorando aplicaciones externas de pequeñas partículas para tratar heridas con infección crónica. Ella creó una malla de fibras de poliestireno electrospun que están diseñadas para atraer las bacterias fuera de la herida. El nanomesh ofrece condiciones de crecimiento óptimas para bacterias como Staphylococcus Aureus y Escherichia Coli , por lo que son atraídas hacia la malla, dejando la herida limpia. La respuesta bacteriana a las mallas de diferentes diámetros de fibra se probó mediante una combinación de microscopía electrónica de barrido y microscopía confocal.

Las bacterias fueron atraídas específicamente a las fibras que eran aproximadamente del mismo tamaño que ellas. Los resultados, publicados en ACS Applied Materials and Interfaces , sugieren que las nanofibras de electrospinning podrían ser una nueva forma de controlar las heridas infectadas por bacterias comunes. Hasta ahora, los científicos solo han realizado experimentos in vitro y experimentos con ingeniería de tejidos a través de modelos de piel. Sin embargo, se espera que en un futuro cercano, se realicen pruebas similares en tejido vivo para evaluar el potencial de este nuevo enfoque. Ya se han realizado estudios in vivo con algunos otros tipos de apósitos para heridas de nanopartículas, por ejemplo, nanopartículas de plata con cierto éxito.