Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur NTU Singapur y la Universidad Northwestern de los Estados Unidos han desarrollado una nueva forma de ver cuándo se están formando cicatrices de heridas pesadas y de brindarles a los médicos la oportunidad de intervenir.
Actualmente, a los médicos les resulta difícil predecir cómo se desarrollarán las cicatrices después de la cirugía o después de una herida por quemadura, sin recurrir a pruebas invasivas.
Utilizando nuevas nanopartículas, el equipo de investigación conjunto ha demostrado en muestras de piel de animales y humanos el potencial para predecir de manera rápida y precisa si es probable que una herida provoque una cicatrización excesiva, como ocurre en los queloides y las contracturas de la piel.
Si es necesario, los médicos pueden tomar medidas preventivas convencionales para reducir la formación de cicatrices, como usar láminas de silicona para mantener la herida plana y húmeda.
Solo en los países desarrollados, alrededor de 100 millones de pacientes formarán cicatrices anualmente, como resultado de 80 millones de operaciones quirúrgicas electivas y traumatológicas. En Singapur, se estima que 400.000 personas 1 de cada 12 personas que se someten a procedimientos desarrollan cicatrices cada año debido a la cirugía.
Las cicatrices excesivas pueden afectar drásticamente la calidad de vida de un paciente, tanto física como psicológicamente, ya que las cicatrices pueden impedir el movimiento y la actividad, y pueden ser dolorosas cuando se estiran
La nueva técnica fue desarrollada por un equipo dirigido por el profesor asistente Xu Chenjie de la Escuela de Ingeniería Química y Biomédica de la NTU, el profesor Chad A Mirkin, experto en nanociencia de la Universidad de Northwestern, Estados Unidos, y la Dra. Amy S Paller, presidenta de Dermatología de la Universidad de NorthwesternFacultad de Medicina Feinberg.
Cómo funciona
Publicado el mes pasado en el Ingeniería Biomédica de la Naturaleza revista, el nuevo método de detección utiliza miles de nanopartículas llamadas NanoFlares, que tienen hebras de ADN adheridas a sus superficies como una bola de púas.
Estas nanopartículas se aplican a las heridas cerradas con una crema. Después de que las nanopartículas han penetrado en las células de la piel durante 24 horas, se utiliza un microscopio de fluorescencia de mano para buscar las señales emitidas por la interacción de las nanopartículas con los biomarcadores diana dentro de las células de la piel.
Si se detectan señales de fluorescencia, indican una actividad de cicatrización anormal y, con suerte, se pueden tomar medidas preventivas para evitar cicatrices más intensas.
método de detección sin dolor
Actualmente, además del examen visual de cicatrices maduras, la única otra herramienta para detectar enfermedades de la piel con precisión es realizar una biopsia, donde se extrae una muestra de tejido de la piel y se envía para pruebas de laboratorio.
Estas biopsias pueden ser dolorosas e inconvenientes para los pacientes, ya que una herida abierta también corre el riesgo de infecciones y necesita suturas que deben retirarse más tarde.
El profesor asistente Xu Chenjie dijo: "Cuando nuestras nanopartículas de bioingeniería se aplican en la piel, penetrarán hasta 2 mm por debajo de la superficie de la piel y entrarán en las células de la cicatriz".
"Al unirse con un gen revelador específico liberado por las células de la cicatriz, los picos de ADN más pequeños se sueltan y se iluminan bajo el microscopio como pequeños destellos de luz. Cuantos más destellos vemos, más actividad de cicatrización hay".
Estas NanoFlares se fabrican recubriendo las nanopartículas de oro patentadas de Northwestern con pequeñas hebras de ADN que se dirigen a genes particulares. Ha mostrado una toxicidad o efectos secundarios insignificantes cuando se probó en ratones, conejos y en muestras de piel humana.
La Dra. Amy S Paller, quien también es Directora del Centro de Investigación de Enfermedades de la Piel de la Universidad Northwestern, dijo: "Más allá de la observación clínica, el estándar de oro tanto para el diagnóstico clínico como para la investigación traslacional de los trastornos de la piel es una biopsia.
"Esta tecnología es un primer paso emocionante para tener una forma no invasiva de detectar aumentos o disminuciones en la expresión génica. NanoFlares puede resultar una nueva herramienta para facilitar el subfenotipado de enfermedades basado en patrones de expresión y aprovechando los cambios en la expresión génicacomo una forma sensible de detectar respuestas tempranas al tratamiento ".
El Dr. Hong Liang Tey, dermatólogo y jefe de investigación del Centro Nacional de la Piel de Singapur, que no participa en este estudio, dijo: "Esta tecnología NanoFlares que puede proporcionar biopsia no invasiva para diferentes tipos de enfermedades de la piel, puedepotencialmente será muy útil en la práctica clínica y sus aplicaciones ciertamente deben ser exploradas más a fondo ".
Las NanoFlares tardaron dos años en ser investigadas por el equipo conjunto, que incluía a los becarios de investigación de NTU, el Dr. David Yeo y el Dr. Christian Wiraja, que realizaron los experimentos de laboratorio.
Aplicaciones futuras
En otros artículos de revistas revisados por pares recientemente publicados o aceptados, como en un comentario de SLAS Technology, el Dr. Yeo profundiza en las aplicaciones potenciales de NanoFlares para otras enfermedades de la piel como el cáncer de piel, ya que las secuencias de ADN en las nanopartículas son intercambiables.
Este nuevo método podría ser una herramienta complementaria para monitorear y analizar otras enfermedades de la piel que convencionalmente dependen en gran medida de las biopsias para su detección.
Ahora que se ha demostrado que los NanoFlares pueden unirse a un biomarcador objetivo y brindar una fácil detección visual, en teoría, se podrían diseñar diferentes picos de ADN para apuntar a biomarcadores abundantes en otras enfermedades comunes de la piel.
El equipo ha presentado una solicitud de patente basada en esta tecnología a través del brazo de innovación y comercialización de NTU, NTUitive, y planea licenciar la tecnología para su comercialización.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Nanyang . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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