{"id":37196,"date":"2022-09-01T07:53:58","date_gmt":"2022-09-01T12:53:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/robots-microscopicos-suministran-farmacos-al-cerebro\/"},"modified":"2022-09-01T07:53:58","modified_gmt":"2022-09-01T12:53:58","slug":"robots-microscopicos-suministran-farmacos-al-cerebro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/robots-microscopicos-suministran-farmacos-al-cerebro\/","title":{"rendered":"Robots microsc\u00f3picos suministran f\u00e1rmacos al cerebro"},"content":{"rendered":"

ARRIBA: Neutrobots te\u00f1idos de p\u00farpuraH. ZHANG ET AL., SCI ROBOT<\/em>, 2021<\/p>\n

Actualmente se encuentran en desarrollo robots microsc\u00f3picos de nataci\u00f3n que podr\u00edan navegar a trav\u00e9s del cuerpo para realizar tareas m\u00e9dicas como la administraci\u00f3n de terapias espec\u00edficas contra el c\u00e1ncer o cirug\u00edas. En un estudio publicado el 24 de marzo en Science Robotics<\/em>, los cient\u00edficos crearon microrobots controlados magn\u00e9ticamente basados en neutr\u00f3filos, un tipo de gl\u00f3bulo blanco. En ratones, estos llamados neutrobots penetraron la barrera hematoencef\u00e1lica (BBB) para administrar medicamentos a las c\u00e9lulas cancerosas del cerebro. <\/p>\n

Esta es una idea genial, dice Liangfang Zhang, nanoingeniero y bioingeniero en la Universidad de California, San Diego, que no particip\u00f3 en el estudio. Dir\u00eda que este documento es todav\u00eda un estudio preliminar de prueba de concepto, pero creo que el concepto general es novedoso. Es interesante porque es un nuevo pensamiento sobre c\u00f3mo enviar carga al cerebro.<\/p>\n

Un obst\u00e1culo importante en el tratamiento de enfermedades neurol\u00f3gicas es hacer que los medicamentos pasen el BBB, un l\u00edmite altamente selectivo que niega la entrada de la mayor\u00eda de las sustancias al cerebro. Pero ciertos gl\u00f3bulos blancos tienen acceso especial para tratar infecciones e inflamaciones, lo que los convierte en buenos caballos de Troya para que los medicamentos superen este bloqueo. En estudios anteriores, los investigadores cargaron medicamentos contra el c\u00e1ncer cerebral en neutr\u00f3filos y macr\u00f3fagos, que tienen una capacidad natural para detectar el c\u00e1ncer porque nadan hacia concentraciones m\u00e1s altas de sustancias qu\u00edmicas inflamatorias liberadas por el tejido enfermo.<\/p>\n

Ver C\u00e9lulas inmunitarias que provocan c\u00e1ncer F\u00e1rmacos para el cerebro<\/h3>\n

Pero iteraciones anteriores de c\u00e9lulas inmunitarias transportadoras de f\u00e1rmacos no han podido tratar por completo los tumores cerebrales de rat\u00f3n, probablemente debido en parte a la lenta migraci\u00f3n al sitio de la enfermedad. Para mejorar la velocidad y el control, los investigadores han dotado a microrobots basados en espermatozoides, bacterias o gl\u00f3bulos rojos con material magn\u00e9tico para guiarlos externamente con campos magn\u00e9ticos, dice Zhiguang Wu, bioingeniero del Instituto de Tecnolog\u00eda de Harbin en China y coautor del estudio. nuevo estudio.<\/p>\n

Vea bacterias como microrobots vivos para combatir el c\u00e1ncer<\/h3>\n

Para tratar el glioma, un tipo de c\u00e1ncer cerebral, en ratones, Wu y sus colegas dise\u00f1aron microrobots basados en neutr\u00f3filos que podr\u00edan controlarse con un campo magn\u00e9tico. Primero, el equipo hizo nanopart\u00edculas a partir de un gel incrustado con perlas magn\u00e9ticas de \u00f3xido de hierro y el f\u00e1rmaco contra el c\u00e1ncer ampliamente utilizado paclitaxel. A continuaci\u00f3n, las nanopart\u00edculas se envolvieron en E. coli <\/em>membrana bacteriana. Disfrazadas como bacterias da\u00f1inas, las nanopart\u00edculas fueron engullidas por los neutr\u00f3filos de rat\u00f3n in vitro mucho m\u00e1s f\u00e1cilmente que las nanopart\u00edculas desnudas. La capa bacteriana tambi\u00e9n evit\u00f3 la fuga prematura de medicamentos e hizo que las part\u00edculas fueran menos t\u00f3xicas para los neutr\u00f3filos, encontraron los investigadores.<\/p>\n

Imagen de microscop\u00eda electr\u00f3nica de transmisi\u00f3n de un solo neutr\u00f3filo. La flecha amarilla indica un grupo de nanopart\u00edculas que contienen \u00f3xido de hierro y paclitaxel, cada una encerrada por una E. coli<\/em> membrana. La barra de escala es 2 mH ZHANG ET AL. SCIENCE ROBOTICS<\/em>, 2021<\/p>\n

El equipo prob\u00f3 las capacidades de navegaci\u00f3n y administraci\u00f3n de f\u00e1rmacos de los neutrobots in vitro. Bajo el control de un campo magn\u00e9tico giratorio, los neutrobots alcanzaron una velocidad de 16,4 m por segundo, unas 50 veces m\u00e1s r\u00e1pido que la velocidad de los neutr\u00f3filos naturales. Al monitorear los neutrobots a trav\u00e9s de un microscopio, los investigadores pudieron dirigirlos para que se movieran en orientaciones complejas sobre un sustrato artificial.<\/p>\n

Para evaluar la capacidad de b\u00fasqueda de inflamaci\u00f3n de los neutrobots, los investigadores los colocaron en un gel con un gradiente de concentraci\u00f3n de un factor inflamatorio. Los neutrobots migraron hacia concentraciones m\u00e1s altas del qu\u00edmico a una velocidad similar a la de los neutr\u00f3filos naturales. Y en un modelo BBB, los neutrobots penetraron c\u00e9lulas de rat\u00f3n cultivadas en una membrana para acceder a las c\u00e9lulas de glioma y liberaron su carga de f\u00e1rmaco al exponerse a las se\u00f1ales de inflamaci\u00f3n.<\/p>\n

Finalmente, los investigadores probaron si los bots pod\u00edan tratar el c\u00e1ncer cerebral en ratones. . Primero, inyectaron c\u00e9lulas de glioma en cerebros de ratones. Despu\u00e9s de 10 d\u00edas, realizaron cirug\u00eda en algunos de los ratones para extirpar una parte del tumor con el fin de impulsar las se\u00f1ales inflamatorias que atraen neutr\u00f3filos. Los investigadores inyectaron neutrobots en las colas de todos los ratones y, en un subconjunto de ratones, usaron un campo magn\u00e9tico giratorio para dirigir los neutrobots hacia el cerebro. Usando im\u00e1genes de resonancia magn\u00e9tica (IRM), el equipo encontr\u00f3 que se acumularon m\u00e1s neutrobots alrededor de los gliomas en ratones tratados con cirug\u00eda y campo magn\u00e9tico en comparaci\u00f3n con los ratones que no fueron expuestos al campo magn\u00e9tico, no se sometieron a cirug\u00eda o no recibieron ninguno. Los ratones doblemente tratados tambi\u00e9n sobrevivieron por m\u00e1s tiempo, evidencia de que las dos intervenciones se complementaron entre s\u00ed. La microscop\u00eda electr\u00f3nica de transmisi\u00f3n confirm\u00f3 que los neutrobots penetraron en la BBB y entraron en el tejido del glioma.<\/p>\n

Todos los ratones tratados con neutrobot sobrevivieron m\u00e1s tiempo en comparaci\u00f3n con los animales tratados con una inyecci\u00f3n de soluci\u00f3n salina o paclitaxel, lo que indica que los neutrobots a\u00fan pod\u00edan administrar medicamentos. a trav\u00e9s de la BBB en respuesta a una se\u00f1al inflamatoria d\u00e9bil o una se\u00f1al inflamatoria fuerte sin propulsi\u00f3n magn\u00e9tica.<\/p>\n

Seg\u00fan Zhang, los componentes individuales del estudio el uso de c\u00e9lulas inmunitarias como transportadores de f\u00e1rmacos, nanopart\u00edculas controladas magn\u00e9ticamente y bacterias las membranas como mantos no son nuevas. Pero lo que hicieron fue integrar estos componentes individuales comunes y ensamblarlos en un nuevo sistema, dice. Ellos [desarrollaron] una funcionalidad \u00fanica, es decir, el control de largo alcance de los neutr\u00f3filos. <\/p>\n

\u00bfRobots que combaten el c\u00e1ncer en la cl\u00ednica?<\/h3>\n

Mariana Medina-Snchez, bioingeniera de el Instituto Leibniz para la Investigaci\u00f3n de Materiales y Estado S\u00f3lido de Dresden en Alemania, que no contribuy\u00f3 a la investigaci\u00f3n, dice que el estudio es valioso porque demuestra el tratamiento efectivo de los tumores in vivo, un objetivo de muchos investigadores en el campo. [El estudio] est\u00e1 completo, es sistem\u00e1tico y hay pruebas s\u00f3lidas de que lo que han desarrollado est\u00e1 funcionando, dice ella.<\/p>\n

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Si sabe la cantidad de medicamento que carga por microrobot, puede controlar la dosis del f\u00e1rmaco pululando estos microrobots de forma controlada.<\/p>\n

Mariana Medina-Snchez, Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden<\/p><\/blockquote>\n

Pero antes de que los microrobots puedan usarse para tratar el c\u00e1ncer en las personas , todav\u00eda hay una serie de desaf\u00edos que deben superarse. Uno de ellos es mejorar el porcentaje de microrobots que llegan al tumor. Ten\u00edan una acumulaci\u00f3n de estos microrobots basados en neutr\u00f3filos de alrededor del once por ciento en el sitio de la enfermedad [in vivo]. Entonces, \u00bfqu\u00e9 pasa con los dem\u00e1s? dice Medina-Snchez. Los microrobots podr\u00edan acumularse en otros \u00f3rganos o regiones del cuerpo y se desconocen los efectos secundarios a largo plazo, dice. Pero esto sucede para todo tipo de microrobot, no solo para este trabajo en particular. Este es un desaf\u00edo que todos deben [superar]. <\/p>\n

Una vez que los microrobots llegan al sitio de la enfermedad, otro obst\u00e1culo es asegurarse de que administren suficiente medicamento. Debe aumentar la carga \u00fatil general de medicamentos en el interior y tambi\u00e9n debe controlar la liberaci\u00f3n prematura de medicamentos, dice Zhang. Se necesita tiempo para que el neutr\u00f3filo llegue al destino. No querr\u00e1s que descarguen toda la carga \u00fatil antes de que lleguen a su destino. a los movimientos colectivos de grupos de hormigas, peces o p\u00e1jaros. Si sabe la cantidad de droga que carga por microrobot, puede controlar la dosis de droga pululando estos microrobots de forma controlada, dice Medina-Snchez. Entonces, este es uno de los desaf\u00edos: c\u00f3mo transportar m\u00faltiples [microrobots] de manera controlada y entregarlos en una ubicaci\u00f3n de destino. Wu y sus colegas descubrieron que los neutrobots formaban cadenas de cuatro in vitro, y estos enjambres nadaban unas cinco veces m\u00e1s r\u00e1pido que los bots individuales. Pero seg\u00fan Medina-Snchez, otros investigadores de microrobots apuntan a enjambres de cientos, miles o incluso millones. Depende del objetivo y la ubicaci\u00f3n, dice ella. Es posible que necesite solo unos pocos o millones de ellos.<\/p>\n

No est\u00e1 claro c\u00f3mo los neutrobots pululaban en ratones porque las t\u00e9cnicas de imagen actuales no son lo suficientemente buenas para rastrear cadenas individuales o peque\u00f1as de microrobots en tiempo real con una resoluci\u00f3n lo suficientemente alta en vivootro desaf\u00edo para la navegaci\u00f3n precisa de estos diminutos mensajeros de drogas en humanos.<\/p>\n

H. Zhang et al., Neutrobots bioh\u00edbridos de respuesta dual para la entrega activa de objetivos, <\/strong>Sci Robot<\/em><\/strong>, <\/em> doi:10.1126\/scirobotics.aaz9519, 2021.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

ARRIBA: Neutrobots te\u00f1idos de p\u00farpuraH. ZHANG ET AL., SCI ROBOT, 2021 Actualmente se encuentran en desarrollo robots microsc\u00f3picos de nataci\u00f3n que podr\u00edan navegar a trav\u00e9s del cuerpo para realizar tareas m\u00e9dicas como la administraci\u00f3n de terapias espec\u00edficas contra el c\u00e1ncer o cirug\u00edas. En un estudio publicado el 24 de marzo en Science Robotics, los cient\u00edficos … Continuar leyendo \u00abRobots microsc\u00f3picos suministran f\u00e1rmacos al cerebro\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-37196","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37196","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=37196"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37196\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=37196"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=37196"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=37196"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}