Los investigadores de la Universidad de McMaster han resuelto un problema irritante mediante el diseño de recubrimientos de superficie que pueden repeler todo, como bacterias, virus y células vivas, pero pueden modificarse para permitir excepciones beneficiosas.
El descubrimiento es muy prometedor para aplicaciones médicas y de otro tipo, lo que hace posible que implantes como injertos vasculares, válvulas cardíacas de reemplazo y articulaciones artificiales se unan al cuerpo sin riesgo de infección o coagulación de la sangre.
La nueva nanotecnología tiene el potencial de reducir en gran medida los falsos positivos y negativos en las pruebas médicas al eliminar la interferencia de elementos no objetivo en la sangre y la orina.
La investigación agrega una utilidad significativa a las superficies completamente repelentes que han existido desde 2011. Esos recubrimientos de superficie son útiles para impermeabilizar teléfonos y parabrisas, y repeler bacterias de áreas de preparación de alimentos, por ejemplo, pero han ofrecido una utilidad limitada en aplicaciones médicas donde son específicasse requiere una unión beneficiosa "Fue un gran logro tener superficies completamente repelentes, pero para maximizar los beneficios de tales superficies, necesitábamos crear una puerta selectiva que permitiera que los elementos beneficiosos se unieran con esas superficies", explica Tohid DIdar del Departamento de McMasterde Ingeniería Mecánica y Escuela de Ingeniería Biomédica, autor principal de un artículo que aparece hoy en la revista ACS Nan o.
En el caso de una válvula cardíaca sintética, por ejemplo, un recubrimiento repelente puede evitar que las células sanguíneas se adhieran y formen coágulos, por lo que es mucho más seguro.
"Un recubrimiento que repele las células sanguíneas podría eliminar la necesidad de medicamentos como la warfarina que se usan después de los implantes para reducir el riesgo de coágulos", dice la coautora Sara Imani, estudiante de doctorado en Ingeniería Biomédica de McMaster.
Aún así, explica, un recubrimiento completamente repelente también evita que el cuerpo integre la nueva válvula en el tejido del corazón mismo.
Al diseñar la superficie para permitir la adhesión solo con las células del tejido cardíaco, los investigadores están haciendo posible que el cuerpo integre la nueva válvula de forma natural, evitando las complicaciones del rechazo. Lo mismo sería cierto para otros implantes, como las articulaciones artificialesy stents utilizados para abrir los vasos sanguíneos.
"Si desea que un dispositivo funcione mejor y no sea rechazado por el cuerpo, esto es lo que debe hacer", dice la coautora Maryam Badv, también estudiante de doctorado en Ingeniería Biomédica de McMaster. "Es un gran problema".En medicina."
Fuera del cuerpo, las superficies repelentes diseñadas selectivamente podrían hacer que las pruebas de diagnóstico sean mucho más precisas al permitir que solo el objetivo particular de una prueba, un virus, bacteria o célula cancerosa, se adhiera al biosensor que lo está buscando, una ventaja crítica dados los desafíos de las pruebas en fluidos complejos como la sangre y la orina.
Los investigadores, que colaboraron con Jeffrey Weitz del Instituto de Investigación de Trombosis y Aterosclerosis en Hamilton Health Sciences para comprender los desafíos relacionados con la fabricación de implantes exitosos, ahora están trabajando en las siguientes etapas de investigación para poner su trabajo en uso clínico.
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Materiales proporcionados por Universidad de McMaster . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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