Los científicos crean burbujas del tamaño de un virus para combatir el cáncer

Los científicos crean burbujas del tamaño de un virus para combatir el cáncer

Se espera que el descubrimiento de burbujas extremadamente pequeñas que flotan libremente mejore significativamente las imágenes médicas en los próximos años.

Los bioingenieros de la Universidad Rice han desarrollado estas burbujas de proteínas llenas de gas que son lo suficientemente pequeñas como para viajar por todo el cuerpo y llegar a áreas que antes eran inaccesibles.

Este dispositivo médico es capaz de avanzar en la obtención de imágenes por ultrasonido y la administración de medicamentos para tratar diversas complicaciones.

«Este avance abre nuevas vías para el tratamiento de enfermedades mediado por ultrasonido, lo que impactará las prácticas clínicas futuras y los resultados de los pacientes. La investigación tiene implicaciones significativas para el tratamiento del cáncer y las enfermedades infecciosas, ya que las células residentes en los ganglios linfáticos son objetivos críticos para las inmunoterapias», afirmó el dijo el profesor asistente de bioingeniería y el autor del estudio, George Lu.

burbujas de 50 nanómetros

La nueva microburbuja es un tipo de vesícula de gas (GV), aproximadamente del tamaño de un virus (50 nanómetros). Curiosamente, las estructuras flotantes recientemente desarrolladas tienen forma de diamante y no son redondas como cabría esperar.

Debido a su pequeño tamaño, pueden navegar fácilmente por el cuerpo y llegar a los ganglios linfáticos y otras áreas distantes.

Los investigadores utilizaron una combinación de técnicas sofisticadas para crear las estructuras y desentrañar cómo funcionan estas burbujas en el cuerpo.

Según el comunicado de prensa, la ingeniería genética les dio vida, los métodos de caracterización de nanopartículas proporcionaron una imagen detallada de sus propiedades, la microscopía electrónica reveló su distribución dentro del cuerpo a nivel microscópico y las imágenes de ultrasonido ayudaron a evaluar su interacción con las ondas sonoras.

«En términos más generales, representa un avance significativo en el diseño de materiales, que potencialmente conducirá a aplicaciones innovadoras en diversos campos científicos», afirmó Lu. «Debido a que estas nanoestructuras están compuestas enteramente de proteínas y se producen en bacterias vivas, ejemplifican cómo los biomateriales pueden superar a los materiales sintéticos».

Zhongru Li (izquierda) y George Lu (Foto de Anna Stafford/Universidad Rice)

Prueba de nanoburbujas

Ya se han utilizado microburbujas o nanoburbujas para obtener imágenes por ultrasonido y para la administración de genes y fármacos mediante ultrasonido.

Estas burbujas proporcionan información valiosa sobre células y moléculas específicas.

Sin embargo, su gran tamaño (1-10 micrómetros) impide su capacidad de pasar por todo el cuerpo, ya que quedan enredados en el torrente sanguíneo y otras barreras biológicas. Esta limitación ha impulsado el desarrollo de alternativas más pequeñas para una gama más amplia de aplicaciones.

En experimentos de laboratorio, el equipo demostró que estas nuevas nanoburbujas podían atravesar barreras tisulares y llegar a comunidades de células inmunitarias que residen en los ganglios linfáticos.

Los investigadores destacan que la microscopía electrónica ha proporcionado una visión única del sistema linfático. Las imágenes revelaron que las nanoestructuras se acumulan en grandes cantidades en las células inmunitarias, que son fundamentales para activar las defensas naturales del cuerpo.

Este descubrimiento abre la puerta a explorar el uso de estas nanoestructuras en el desarrollo de nuevas inmunoterapias, métodos de prevención del cáncer, herramientas para la detección temprana de enfermedades y tratamientos para enfermedades infecciosas.

«Es lógico explotar su pequeño tamaño y sus propiedades acústicas para aplicaciones biomédicas. Este trabajo representa un diseño pionero de nanoestructuras proteicas funcionales llenas de gas lo suficientemente pequeñas como para cruzar al sistema linfático», dijo Lu en un comunicado de prensa.

Es necesario hacer mucho más trabajo. Los investigadores están analizando la seguridad a largo plazo de estas burbujas para su uso en organismos vivos y examinando las respuestas inmunes no deseadas que desencadenan.

El desarrollo se describe en la revista. Materiales avanzados.

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dijo la bestia Mrigakshi es un periodista científico al que le gusta escribir sobre exploración espacial, biología e innovaciones tecnológicas. Su trabajo ha aparecido en publicaciones de renombre como Nature India, Supercluster, The Weather Channel y la revista Astronomy. Si tiene propuestas en mente, no dude en enviarle un correo electrónico.

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