Cuando los glóbulos blancos son convocados para combatir bacterias invasoras, se mueven a lo largo de los vasos sanguíneos de una manera específica, es decir, como una bola impulsada por el viento, ruedan a lo largo de la pared vascular para llegar a su punto de despliegue. Desde los glóbulos blancospueden anclarse a la vasculatura, son capaces de moverse contra la dirección del flujo sanguíneo.
Este tipo de comportamiento de los glóbulos blancos sirvió de inspiración para el postdoc, Daniel Ahmed, que trabajaba en el grupo de investigación del profesor Bradley Nelson en ETH Zurich. En el laboratorio, Ahmed y sus colegas desarrollaron un sistema novedoso quepermite que los agregados compuestos de partículas magnetizadas rueden a lo largo de un canal en un campo acústico y magnético combinado. Además, los investigadores del grupo de Jürg Dual han desarrollado estudios numéricos y teóricos del proyecto. Su trabajo fue publicado recientemente en la revista, Comunicaciones de la naturaleza .
La estrategia del mecanismo de transporte de los dispositivos es simple e ingeniosa, es decir, los científicos colocan partículas magnéticas biocompatibles disponibles comercialmente en una vasculatura artificial. Cuando se aplica un campo magnético giratorio, estas partículas se autoensamblan en agregados y comienzangirar alrededor de sus propios ejes. Cuando los investigadores aplican ultrasonido a una frecuencia y presión específicas, los agregados migran hacia la pared y comienzan a rodar a lo largo de los límites. El movimiento de rodadura se inicia una vez que las micropartículas alcanzan un tamaño mínimo de seis micrómetros, que es1/10 del diámetro de un cabello humano. Cuando los investigadores apagan el campo magnético, los agregados se disocian en sus partes constituyentes y se dispersan en la corriente de fluido.
factible en tejido vivo
Hasta la fecha, Ahmed solo ha probado este sistema en canales artificiales. Sin embargo, cree que el método es factible para su uso en organismos vivos. Afirmó: "El objetivo final es utilizar este tipo de mecanismo de transporte para administrar medicamentos en forma dura"para llegar a sitios dentro del cuerpo e integrarlo con las modalidades de imágenes", dice. Está pensando en tumores a los que solo se puede llegar a través de capilares estrechos, pero que se pueden matar utilizando micro-terapias rodantes y sus sustancias activas.
La imagenología in vivo es un desafío importante en el campo de la micro y nanorobótica. La técnica de ultrasonido y de imagen magnética está bien establecida en la práctica clínica. Actualmente, existen varias técnicas de imagen in vivo, por ejemplo, imágenes de resonancia magnética MRI y magnéticas.imagen de partículas MPI. Ambas pueden usarse para rastrear los agregados de las partículas superparamagnéticas usadas en el estudio. La MPI que usa agentes de contraste de MRI basados en óxido de hierro clínicamente aprobados es capaz de imágenes 3D de alta resolución en tiempo realLos investigadores esperan funcionalizar nanodrogas con las partículas de óxido de hierro para permitir el mapeo de la vasculatura y el transporte simultáneo de nanodrogas.
Mejora la resolución de la imagen de ultrasonido
El mecanismo desarrollado a través de la ecografía es otra aplicación potencial. Por ejemplo, las partículas superparamagnéticas y los fármacos quimioterapéuticos se pueden incorporar en las microburbujas con cáscara polimérica. Las burbujas se utilizan como medio de contraste que se puede distribuir mediante un movimiento de rodadura de difícil acceso.áreas del cuerpo. Esto podría mejorar la resolución de la ecografía.
"En este estudio demostramos la propulsión utilizando microagregados autoensamblados, pero eso es solo el comienzo", comentó Daniel Ahmed. El siguiente paso será examinar cómo se comportan los microrollers magnéticos en condiciones de flujo con partículas auxiliares, como rojo yglóbulos blancos y si es posible persuadir a las partículas magnéticas para que también se muevan contra el flujo. También quiere probar su sistema in vivo en modelos animales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Peter Rüegg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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