TRANSPORTACIÓN DE MEDICAMENTOS A TRAVÉS DE BARRERA HEMATOENCEFÁLICA

La mayoría de las drogas, materiales genéticos y otros agentes terapéuticos son muy difíciles de usar dentro del cerebro debido a la barrera hematoencefálica. Ha habido intentos de usar ultrasonido y microburbujas para crear pasajes temporales a través de la barrera, incluso como una posible terapia para la enfermedad de Alzheimer, pero este enfoque no es fácil ni ideal.

Investigadores de la Universidad de Newcastle en el Reino Unido han usado un péptido (cadena de aminoácidos) para crear nanopartículas cargadas de drogas, aproximadamente del tamaño de virus, que pueden atravesar de manera autónoma la barrera hematoencefálica. Las nuevas partículas pueden cargarse con terapias basadas en ácidos nucleicos, del tipo que ya están en desarrollo, así como medicamentos, péptidos, agentes de imagen y otros compuestos. Las nuevas nanopartículas no sólo atraviesan la barrera hematoencefálica, sino que también pueden proteger su carga, que de otro modo no podría sobrevivir al viaje al tejido objetivo.

Para fabricar las nuevas nanopartículas, el equipo de Newcastle utilizó un componente peptídico de un virus que puede ingresar al cerebro, llamado bacteriófago filamentoso fd. Lo cambiaron ligeramente para satisfacer sus necesidades y, al agregarle agua, pudieron formar sus nanopartículas. Al probarlos en ratones, demostraron que las nanopartículas atravesaron con éxito la barrera hematoencefálica y pudieron acercarse a las células neuronales y de microglia en el cerebro. Las pruebas iniciales no mostraron toxicidad obvia, por lo que existe la esperanza de que las nuevas partículas pronto ayuden a administrar nuevas terapias para los trastornos cerebrales. MH

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DEXCOM G6 PRO CON MODO CIEGO PARA DIABÉTICOS

Dexcom obtuvo la aprobación de la FDA para su sistema de glucometría continua Dexcom G6 Pro, diseñado para ser utilizado por médicos con sus pacientes, ofrece un nuevo modo "cegado" que permite a ocultar las lecturas de glucosa en vivo. Usando esta capacidad, se pueden revisar los datos de glucometría y proponer cambios de estilo de vida a los pacientes después de un período de prueba de hasta 10 días, mientras tanto, éstos no tienen que preocuparse por lo que está leyendo su glucómetro y, por lo tanto, no tomarán decisiones potencialmente peligrosas por su cuenta. El modo ciego es opcional y los médicos pueden elegir cómo quieren manejar a cada paciente según sus necesidades y estilos de vida únicos.

El dispositivo se puede usar con pacientes tan jóvenes como de dos años. Presenta muchas de las capacidades del Dexcom G6, incluidas alarmas, fácil aplicación y un transmisor de arranque automático. La compañía planea ponerlo a disposición a principios de 2020.

"Dexcom G6 Pro permitirá a los proveedores de atención médica configurar a sus pacientes con MCG en minutos", dijo Davida Kruger, MSN, APN-BC, BC-ADM, especialista en diabetes, División de Endocrinología, Diabetes, Trastornos de Hueso y Minerales en Henry Ford Health Sistema en Detroit. "Este nuevo sistema profesional servirá como una forma simple de obtener datos de pacientes no tratados con CGM que necesitan información sobre la glucosa, pero que no necesitan o no quieren ser monitoreados las 24 horas del día." MH

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NUEVA CÁPSULA FARMACOLÓGICA PARA ADMINISTRACIÓN ORAL DE INSULINA

La mayoría de los medicamentos se administran en forma de píldora, pero algunos deben inyectarse porque de lo contrario se descompondrían en el tracto gastrointestinal. Esta limitación se aplica principalmente a los medicamentos basados ​​en proteínas. La insulina, esencialmente una proteína pequeña (también conocida como péptido) es con mucho, la medicación más inyectada en el mundo. Salva vidas, pero las inyecciones pueden ser bastante brutales para muchas personas con diabetes, particularmente niños pequeños y personas mayores.

Investigadores del MIT y Novo Nordisk, la compañía danesa que controla el mercado de la insulina, se han unido para crear una píldora tragable que puede transportar y administrar insulina al cuerpo. La píldora puede pasar de forma segura a través del estómago y llegar al intestino delgado gracias a un recubrimiento de polímero. Una vez en el intestino delgado, la píldora se abre gracias a un mecanismo que se activa una vez que el pH circundante es aproximadamente 6. Aparecen tres apéndices que tienen microagujas en su superficie. Estos permiten que los apéndices se adhieran a la pared interior del intestino delgado, una superficie que carece de receptores de dolor.

Debido a que hay un medicamento que llena el interior de los apéndices, las microagujas sirven como una ruta para que el medicamento llegue al tejido. Para ayudar en la seguridad y para asegurarse de que el dispositivo no bloquee la luz estrecha del intestino delgado, los apéndices se rompen poco después del parto.

El dispositivo se probó en cerdos y se demostró que, cuando se usa insulina, el medicamento puede administrarse en cantidades útiles y se absorbe rápidamente en el cuerpo poco después de la administración. Si bien la nueva tecnología se desarrolló para ayudar en la administración de insulina, debería ser igual de aplicable para enzimas, anticuerpos, hormonas y medicamentos basados ​​en ARN. MH

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FILTROS DE GRAFENO ELECTRIFICADOS MATAN A PATÓGENOS Y SUBPRODUCTOS

Las bacterias patógenas suelen ser los culpables de la propagación de las infecciones nosocomiales, pero existen otras fuentes de enfermedades en los hospitales, incluidos virus, hongos, sus esporas, priones y endotoxinas producidas por bacterias. Los métodos y estándares existentes generalmente involucran dos camas de filtro que se utilizan dentro de los sistemas de ventilación de los hospitales. Estos tienen que ser reemplazados regularmente, y aunque estos filtros atrapan a los patógenos y algunos de sus subproductos, no siempre los incapacitan.

Investigadores de la Universidad de Rice en Houston, Texas, EE. UU. han desarrollado un material a base de grafeno que captura una variedad de patógenos y aplica calor sustancial para desactivarlos, lo que significa que ya no pueden causar problemas de salud. Utilizaron el novedoso grafeno inducido por láser (LIG) que se desarrolló anteriormente en Rice. Es un material 3D poroso hecho por escritura láser directa sobre carbón. Es una espuma flexible y, como otros grafenos, puede conducir electricidad. Al pasar suficiente corriente a través de él, se puede hacer que el LIG se caliente al menos a 350 grados Celsius (662 grados Fahrenheit).

A estas temperaturas, no sólo se matan las bacterias, sino que también se desactivan las endotoxinas, las esporas, los priones y otros peligros para la salud en el aire. El calentamiento no tiene que ser continuo, y sólo se aplica de vez en cuando para matar lo que se haya acumulado sobre el nuevo filtro. Se calienta rápidamente y también se enfría rápidamente, requiere poca electricidad para funcionar y no tiene que cambiarse con tanta frecuencia como los filtros actuales.

Los nuevos filtros ya han sido probados utilizando un sistema de filtración de vacío comercial existente. Después de 90 horas de pasar patógenos y sus subproductos a través del filtro, los investigadores descubrieron que todos los componentes vivos habían sido eliminados y sus subproductos completamente inactivados. Incluso fueron tan lejos como para incubar los filtros para ver si algo restante crecería. No hubo crecimiento de bacterias en los filtros ni en ninguna otra cosa, en comparación con los filtros LIG que no se electrificaron durante las pruebas. MH

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MEDICAMENTO CONTRA EL CÁNCER MEJORA TRATAMIENTO EN RATONES

Investigadores de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong han desarrollado un nuevo medicamento contra el cáncer controlable llamado forbiplatino que solo se vuelve activo y potente después de la estimulación con luz roja. Su trabajo demuestra que en la oscuridad el medicamento contra el cáncer no tiene una toxicidad sustancial, pero el medicamento puede reducir sustancialmente el tamaño del tumor cuando se activa con luz roja.

Actualmente se administran muchos medicamentos contra el cáncer y tienen efectos tóxicos tanto en las células cancerosas como en las células sanas de nuestro cuerpo. Esto conduce a efectos secundarios increíblemente desafiantes para quienes se someten a un tratamiento contra el cáncer. Para abordar este desafío, los investigadores desarrollaron una forma inactiva del medicamento contra el cáncer oxaliplatino, y diseñaron la molécula de manera que se activara bajo luz roja. Por lo tanto, la forma inactiva circularía por todo el cuerpo sin dañar las células, y al estimular con luz roja en el sitio del tumor, el medicamento se activaría, matando solo las células tumorales en esa área.

El equipo validó el medicamento con múltiples pruebas. Primero, realizaron una prueba de toxicidad del profármaco inactivo en células de pulmón humano en un plato, y encontraron que no había toxicidad sustancial. Luego, probaron el profármaco en células cancerosas en un plato con estimulación con luz roja y observaron la muerte de células cancerosas, como habían deseado. Finalmente, realizaron pruebas de modelos de ratones, tratando ratones con cáncer con su profármaco diseñado junto con estimulación con luz roja en el sitio del tumor. Encontraron una reducción sustancial del tumor, incluso mayor que la observada al administrar la forma quimioterapéutica activa de oxaliplatino.

"Bajo irradiación de período corto con baja intensidad de luz roja (650 nm, 7 mW / cm2) y sin ningún catalizador externo, el forbiplatino se reduce a oxaliplatino, un fármaco quimioterapéutico clínico de primera línea, así como a la pirofeofórbida a (PPA), un ligando de fotoactivación. Ambas sustancias son efectivas para matar las células tumorales ", dijo el Dr. Zhu Guangyu, el líder de la investigación. "La forbiplatina es el primer profármaco de platino (IV) de molécula pequeña que puede activarse con una luz roja". MH

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NANOPARTÍCULAS PARA DETENER EL CRECIMIENTO DEL TUMOR MELANOMA

Las vacunas de ARN son una forma prometedora de aprovechar el sistema inmunitario para combatir el cáncer y las infecciones. Algunos se encuentran actualmente en ensayos clínicos, pero la tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas. Un impedimento importante para la efectividad de las vacunas de ARN es la dificultad de introducirlas en las células inmunes correctas para producir las proteínas deseadas y garantizar que el sistema inmunitario responderá con suficiente fuerza.

Para ayudar con esto, los químicos del MIT han creado una gama de nanopartículas lipídicas que pueden usarse como vesículas de suministro para vacunas de ARN. Ya se ha demostrado que estas nanopartículas mejoran la producción de proteínas objetivo y aumentan la efectividad del sistema inmunitario en la lucha contra los tumores de melanoma en ratones.

"Uno de los descubrimientos clave de este documento es que puede generar lípidos de suministro de ARN que también pueden activar el sistema inmune de manera importante", dijo Daniel Anderson, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa del MIT.

Las vacunas de ARN deben penetrar en las células presentadoras de antígeno para inducirlas a producir una proteína que les indicará a las células T y otras células inmunes que ataquen una célula o tejido diana involucrado en la enfermedad. Los investigadores del MIT sintetizaron miles de nanopartículas lipídicas y seleccionaron las que tenían las características químicas deseadas, específicamente una estructura cíclica en la punta de las nanopartículas que parece activar la vía de señalización del estimulador de genes de interferón (STING). Cuando está activo, STING hace que las células produzcan citocinas que hacen que las células T hagan sus trucos característicos.

Al probar su sistema de administración en dos modelos de melanoma en ratones, los investigadores demostraron que era altamente efectivo para detener el crecimiento de tumores y extender la vida de los ratones. MH

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COMPUESTO ACTIVADO POR LUZ MATA TUMORES HIPÓXICOS

La terapia fotodinámica es una técnica que se basa en productos químicos fotosensibilizadores para generar especies reactivas que matan las células cancerosas. Estos compuestos pueden administrarse a los tumores y luego se usa luz para activarlos. Una de las principales razones de la lenta adopción de esta tecnología es que los tumores generalmente carecen de oxígeno y los fotosensibilizadores desarrollados hasta la fecha requieren la presencia de grandes cantidades de oxígeno.

Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo compuesto, basado en iridio, que funciona en entornos con poco oxígeno y ataca un importante proceso metabólico dentro de las células. La capacidad, si se confirma en estudios clínicos, puede tener consecuencias significativas para combatir una variedad de tipos de tumores. Además, los investigadores creen que su enfoque también puede estimular al cuerpo a desarrollar una reacción inmune que proteja a los pacientes de la recurrencia de otros cánceres similares.

El compuesto de iridio trabaja para destruir la coenzima nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) al destruirla catalíticamente o cambiarla a su forma oxidada. NADH es una parte importante de los procesos de generación de energía celular, por lo que atacarlo efectivamente priva a las células cancerosas.

"Las drogas pueden matar las células cancerosas inicialmente, pero con el tratamiento repetido las células se vuelven resistentes, aprenden a modificar químicamente la droga o contrarrestar su mecanismo de acción", dijo Peter Sadler, uno de los desarrolladores de nuevo compuesto y el profesor de la Universidad de Warwick, ubicada en Inglaterra.

Los investigadores están buscando formas novedosas en las cuales la célula cancerosa morirá. Si se han vuelto resistentes a otros medicamentos contra el cáncer, pueden no ser resistentes a este tratamiento porque la forma en que mata las células cancerosas es diferente. Hay un interés creciente en reducir los efectos secundarios del tratamiento del cáncer tanto como sea posible y cualquier cosa que pueda ser selectiva en lo que apunta ayudará con eso.

“El compuesto que hemos desarrollado no sería muy tóxico en absoluto, se lo daríamos a las células cancerosas, le daríamos un poco de tiempo para que fuera absorbido, luego lo irradiaríamos con luz y lo activaríamos en esas células. Es de esperar que la muerte de esas células cancerosas ocurra muy rápidamente en comparación con los métodos actuales" añadió el profesor Peter Sadler. MH

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COMPUESTO ACTIVADO POR LUZ MATA TUMORES HIPÓXICOS

La terapia fotodinámica es una técnica que se basa en productos químicos fotosensibilizadores para generar especies reactivas que matan las células cancerosas. Estos compuestos pueden administrarse a los tumores y luego se usa luz para activarlos. Una de las principales razones de la lenta adopción de esta tecnología es que los tumores generalmente carecen de oxígeno y los fotosensibilizadores desarrollados hasta la fecha requieren la presencia de grandes cantidades de oxígeno.

Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo compuesto, basado en iridio, que funciona en entornos con poco oxígeno y ataca un importante proceso metabólico dentro de las células. La capacidad, si se confirma en estudios clínicos, puede tener consecuencias significativas para combatir una variedad de tipos de tumores. Además, los investigadores creen que su enfoque también puede estimular al cuerpo a desarrollar una reacción inmune que proteja a los pacientes de la recurrencia de otros cánceres similares.

El compuesto de iridio trabaja para destruir la coenzima nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) al destruirla catalíticamente o cambiarla a su forma oxidada. NADH es una parte importante de los procesos de generación de energía celular, por lo que atacarlo efectivamente priva a las células cancerosas.

"Las drogas pueden matar las células cancerosas inicialmente, pero con el tratamiento repetido las células se vuelven resistentes, aprenden a modificar químicamente la droga o contrarrestar su mecanismo de acción", dijo Peter Sadler, uno de los desarrolladores de nuevo compuesto y el profesor de la , ubicada en Inglaterra.

Los investigadores están buscando formas novedosas en las cuales la célula cancerosa morirá. Si se han vuelto resistentes a otros medicamentos contra el cáncer, pueden no ser resistentes a este tratamiento porque la forma en que mata las células cancerosas es diferente. Hay un interés creciente en reducir los efectos secundarios del tratamiento del cáncer tanto como sea posible y cualquier cosa que pueda ser selectiva en lo que apunta ayudará con eso.

“El compuesto que hemos desarrollado no sería muy tóxico en absoluto, se lo daríamos a las células cancerosas, le daríamos un poco de tiempo para que fuera absorbido, luego lo irradiaríamos con luz y lo activaríamos en esas células. Es de esperar que la muerte de esas células cancerosas ocurra muy rápidamente en comparación con los métodos actuales" añadió el profesor Peter Sadler.

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ELECTRICIDAD PARA LA REGENERACIÓN DEL CABELLO

 Si bien existen algunos dispositivos y medicamentos para ayudar a retrasar la pérdida de cabello y volver a crecer el cabello, son voluminosos, incómodos o tienen efectos secundarios sustanciales. La estimulación eléctrica de baja frecuencia, administrada en pulsos y durante períodos de tiempo prolongados, tiene un gran potencial como una forma efectiva de promover el crecimiento del cabello. El problema es que actualmente requiere baterías, componentes electrónicos, electrodos y componentes que lo acompañan para funcionar, por lo que no es práctico implementarlo en un sombrero.

Ingenieros de la Universidad de Wisconsin-Madison, EE.UU. han desarrollado un dispositivo que es lo suficientemente pequeño como para colocarlo debajo de una gorra de béisbol, y que recolecta energía de los movimientos naturales de la cabeza y la convierte en pulsos eléctricos que estimulan el crecimiento del cabello. No hay baterías para recargar y el dispositivo puede permanecer oculto mientras el usuario lo usa durante todo el día bajo un sombrero o gorra.

Aunque los hombres calvos probablemente no encuentren útil el uso de esta tecnología, aquellos cuyos folículos pilosos han quedado inactivos pueden beneficiarse significativamente. Hasta ahora, esto se ha probado en ratones de laboratorio, y se demostró que la tecnología es tan efectiva como dos medicamentos contra la calvicie. Se espera que los ensayos en humanos se planifiquen pronto.

Dado que la corriente eléctrica suministrada es bastante pequeña y está diseñada para profundizar lo suficiente en la piel como para estimular los folículos capilares, los investigadores no han detectado y no esperan ningún efecto secundario.

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FABRICACIÓN DE MEDICAMENTOS A PARTIR DE BACTERIAS

Los productos biológicos, que son un grupo de medicamentos sintetizados a partir de fuentes biológicas, a menudo se producen utilizando bacterias. Los procesos de fabricación suelen ser lentos y laboriosos, aunque se benefician de las

economías de escala. La producción de pequeñas cantidades de estos productos generalmente se limita a los laboratorios de investigación, e incluso allí tiene un alcance limitado. Los investigadores de la Universidad de Duke, Durham, Carolina del Norte, EE.UU. han ideado una forma completamente nueva de fabricar medicamentos biológicos utilizando bacterias modificadas y pequeñas cápsulas.

Las bacterias, que los investigadores han denominado "swarmbots", están programadas para saber cuándo está aumentando su densidad dentro de la cápsula. Una vez que se alcanza un punto crítico, las bacterias se aniquilan a sí mismas y en el proceso liberan su contenido. Dado que las bacterias también están diseñadas para generar una proteína deseada, esa proteína es parte del contenido liberado de la cápsula.

La cápsula es porosa, lo que permite que el contenido de las células bacterianas en explosión pase a través de ella. También puede reducirse cuando las bacterias en su interior se rompen, empujando hacia afuera los subproductos, incluidas las proteínas deseadas. Luego se recogen las proteínas y se agrega un líquido con nutrientes a las cápsulas, lo que permite que las células restantes en el interior vuelvan a crecer. Este proceso puede repetirse varias veces, cada vez produciendo más proteína.

Para hacer que este proceso sea más fácil de controlar y efectivo para la producción a mayor escala, los investigadores utilizaron un chip microfluídico especial dentro del cual las cápsulas pueden residir y producir proteínas. Una cámara dentro del chip recoge y mide la cantidad de proteínas que se producen, y se puede hacer una cámara similar para purificar las proteínas deseadas. Al mostrar cuán efectiva es realmente la tecnología, los investigadores pudieron producir, medir y purificar más de cincuenta proteínas diferentes.

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PRIMEROS MONITORES DE PRESIÓN ARTERIAL SIN MANGUITO

La FDA otorgó a Biobeat, una empresa israelí, autorización para el reloj de pulsera y el parche de la compañía que miden la oxigenación, la frecuencia cardíaca y la presión arterial. No depender de un manguito tradicional permite el monitoreo a largo plazo de la presión arterial, particularmente en pacientes que tienen dificultades para realizar un seguimiento de sus parámetros de salud por sí mismos. Además, puede ayudar a identificar la presión sanguínea anormal en situaciones en las que un medidor basado en brazalete no es apropiado o simplemente no está disponible.

"Esta es la primera solución de presión arterial sin manguito aprobada por la FDA, ya no es necesario un manguito inflado", dijo Arik Ben Ishay, fundador y CEO de Biobeat. "Esta autorización abre enormes oportunidades para el monitoreo remoto de los signos vitales de los pacientes y estamos entusiasmados de que ahora también podamos ofrecer esto en el mercado de los Estados Unidos". Los dispositivos Biobeat están destinados para su uso en clínicas, hospitales, centros de atención a largo plazo, así como por pacientes independientes en el hogar.

La tecnología subyacente dentro de los dispositivos Biobeat se basa en la pletismografía reflexiva, una técnica óptica que normalmente se usa para detectar cambios en el volumen sanguíneo dentro de los tejidos. Varias fuentes de luz LED emiten varias longitudes de onda de luz en el tejido, mientras que un algoritmo analiza la luz reflejada que regresa. Gracias al nuevo sistema de procesamiento de señal que creó el equipo, pueden limpiar de manera efectiva la mayor parte del ruido de fondo en la señal y obtener los datos relevantes que se esconden dentro.

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SISTEMA DE PRUEBA ONEDRAW A1C SIN AGUJA

Drawbridge Health, de Menlo Park, California, obtuvo la aprobación de la FDA para su sistema de prueba OneDraw A1C, que consiste en el dispositivo de recolección de sangre OneDraw. Diseñado para el uso de médicos, el producto desechable se usa para extraer, recolectar y estabilizar la sangre para medir los niveles de hemoglobina A1c (HbA1c) para ayudar a controlar la glucosa en pacientes con diabetes.

Se extrae sangre de los capilares en la parte superior del brazo, lo que evita la necesidad de usar agujas hipodérmicas para acceder a la vena, una gran ventaja para los pacientes. La sangre es realmente absorbida por el dispositivo usando pequeñas lancetas y un mecanismo de vacío. Al terminar en un cartucho, la muestra de sangre se puede enviar a un laboratorio para su análisis.

“Los pacientes odian estar atrapados con agujas y muchos evitarán pruebas importantes a toda costa. Según mi experiencia, creo que mis pacientes estarán mucho más cómodos y relajados: dolor mínimo y no podrán ver la sangre ", dijo Kristin Castorino, D.O., Sansum Diabetes Research Institute, en un anuncio de Drawbridge.

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NUEVO DISPOSITIVO COMPATIBLE CON FÍSTULAS DE DIÁLISIS

Vascular Graft Solutions, una empresa con sede en Tel Aviv, Israel, ganó la marca europea CE por su dispositivo FRAME FR para la reparación y el soporte de fístulas arteriovenosas aneurismáticas de alto flujo. Estos se crean en pacientes de hemodiálisis para permitir que fluya más sangre a través de una vena y facilitar el acceso a las agujas de diálisis. Aunque una fístula realizada correctamente puede funcionar durante muchos años, en muchos pacientes tienden a dilatarse y crear todo tipo de problemas, incluida una mayor toxicidad para el corazón. Estas llamadas fístulas de alto flujo son difíciles de mantener.

El dispositivo FRAME FR mantiene el flujo sanguíneo a un ritmo razonable, reduciendo la presión sobre la fístula y, con suerte, reduciendo los efectos negativos. En un estudio inicial, presentado la primavera pasada en la reunión de la Sociedad de Acceso Vascular de abril de 2019, los investigadores notaron que al usar el dispositivo las tasas de flujo se redujeron notablemente en todos los pacientes después de la operación a un promedio del 69% al flujo normal, informando todos ellos alivio en sus síntomas cardiopulmonares.

"Estamos entusiasmados de lanzar la plataforma FRAME FR, una solución integral para la reparación, estabilización y prevención de la enfermedad de acceso vascular recurrente", dijo el Dr. Eyal Orion, fundador y CEO de Vascular Graft Solutions. “En los últimos 10 años, nos hemos convertido en un líder mundial en el desarrollo y comercialización de apoyos externos para la prevención de la enfermedad del injerto venoso en el bypass coronario y periférico. Después de una extensa investigación preclínica y clínica, nos complace expandir nuestras soluciones a los pacientes de hemodiálisis y esperamos abordar una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en estos pacientes: el efecto tóxico del acceso vascular en el corazón”, siguió comentando.

“Nuestra solución reduce y mantiene el flujo dentro de un rango normal y tiene el potencial de minimizar la remodelación venosa y mitigar la hiperplasia de la íntima, como se muestra en diferentes entornos preclínicos y clínicos que estudian el soporte externo de los injertos venosos" concluyó.

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IMPLANTE CEREBRAL INALÁMBRICO CONTROLA CON DROGAS Y LUZ

La optogenética es un campo en rápida evolución que permite a los científicos activar neuronas específicas mediante explosiones de luz. La técnica puede ayudar a descubrir la base de las enfermedades neurológicas y cómo domesticarlas. El uso de la optogenética para evaluar cómo las diferentes drogas afectan el sistema nervioso central puede ofrecer una nueva y poderosa herramienta científica.

Con ese fin, los científicos de KAIST, la universidad de investigación nacional de Corea del Sur, crearon un implante neuronal inalámbrico que puede administrar múltiples medicamentos y activar simultáneamente neuronas especialmente modificadas para la optogenética. El dispositivo cuenta con un transmisor Bluetooth, lo que permite a los investigadores controlarlo usando un teléfono inteligente.

El dispositivo, conectado directamente a las cabezas de los ratones de laboratorio y que sobresale por el cuero cabelludo, tiene múltiples cámaras que aceptan cartuchos que contienen drogas, que pueden cambiarse en cualquier momento por otras drogas. La liberación de los medicamentos puede controlarse y aplicarse la fotoestimulación según sea necesario. Los investigadores pudieron manipular el movimiento de los ratones en el estudio usando ambas drogas y activando neuronas específicas usando optogenética. Debido a que el dispositivo fue diseñado para estudios a largo plazo, funcionó continuamente durante más de un mes.

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DETECCIÓN DEL COLESTEROL MALO POR MEDIO DE BRILLANTEZ

El llamado "colesterol malo" es un complejo molecular de grasas y proteínas. Específicamente, la proteína es Apolipoproteína B, o ApoB, y la grasa es colesterol. Si bien ApoB ayuda a las moléculas de grasa a moverse alrededor de la vasculatura de la sangre, también es lo que hace que el colesterol se adhiera a las paredes de los vasos, formando placas peligrosas que son una de las principales causas de enfermedad cardiovascular.

Investigadores de la Carnegie Institution for Science, la Universidad Johns Hopkins y la Clínica Mayo han desarrollado una forma de hacer que tales complejos de lipoproteínas brillen para que puedan estudiarse mejor y se desarrollen nuevos medicamentos para ayudar a prevenir la acumulación de placa.

Los investigadores pudieron usar técnicas de ingeniería genómica para unir una enzima brillante, similar a la que se encuentra en las luciérnagas, a la proteína ApoB. Utilizados dentro del pez cebra larval semitransparente, los investigadores pudieron ver la distribución de los complejos ApoB en los cuerpos de los animales. La intensidad del resplandor representa la cantidad de ApoB alrededor y, según los informes, la técnica es extremadamente precisa para identificar cuánto colesterol hay en un sitio determinado. Además, a diferencia de los análisis de sangre, el sistema LipoGlo, como se le llama, proporciona información regional y localizada sobre las concentraciones de colesterol que pueden ser útiles para la investigación en humanos.

La técnica será más útil para la investigación de medicamentos para combatir el colesterol, y ciertamente se usará para descubrir cosas interesantes sobre el colesterol malo y temas relacionados. "Los medicamentos con estatinas han ayudado a muchas personas y han salvado muchas vidas, pero la gente todavía muere de enfermedades cardiovasculares cada año, por lo que existe una necesidad urgente de nuevas estrategias médicas para comprender y prevenir la acumulación de placa arterial", dijo Steven Farber, de Carnegie Science. “Nuestro sistema LipoGlo nos permite estudiar ApoB en un pequeño pez cebra larval, lo que nos permite probar miles de productos farmacéuticos potenciales y encontrar la aguja en un pajar que podría ser el próximo tratamiento para esta terrible enfermedad. Este tipo de cribado de animales completos no es posible en ningún otro vertebrado ".

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ANALIZADOR DE ALIENTO PARA SÍNDROME DE DIFICULTAD RESPIRATORIA AGUDA

El síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) es una afección en la que el líquido se filtra a los pulmones y se acumula en los alvéolos internos. Es una condición rápidamente progresiva que a menudo conduce a consecuencias terminales, sin embargo, puede ser difícil de diagnosticar y monitorear. Investigadores de la Universidad de Michigan han desarrollado un dispositivo portátil que analiza la respiración de un paciente para proporcionar resultados rápidos y objetivos que pueden ayudar a controlar la enfermedad.

El sistema de cromatografía de gases es aproximadamente del tamaño de un maletín. Puede realizar su análisis de principio a fin en aproximadamente media hora, proporcionando resultados con aproximadamente un 90% de precisión en comparación con los métodos existentes. Esto es significativamente mejor que usar análisis de sangre y buscar cambios en las radiografías de tórax.

El nuevo dispositivo se conecta al puerto de exhalación de un ventilador, muestreando alrededor de 100 compuestos orgánicos diferentes a medida que el paciente exhala. El sistema detecta y mide las concentraciones de estos compuestos y proporciona lecturas continuas a los médicos.

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PEQUEÑOS ROBOTS TRABAJANDO DENTRO DEL CUERPO

Si queremos tener robots que trabajen dentro de nuestros cuerpos para encontrar y curar enfermedades, deben ser muy pequeños. Para ayudar a hacer realidad los sueños de los futuristas, los investigadores de Georgia Tech han creado un robot que pesa solo cinco miligramos y no es más alto que un centavo de los Estados Unidos.

El dispositivo es una variación de un "bot de cerdas" que cuenta con un motor vibratorio y cerdas para las piernas. Las cerdas están en ángulo para que permanezcan rectas y resistan el movimiento en una dirección, mientras se doblan cuando se empujan en la otra. A medida que el motor vibra hacia adelante y hacia atrás, el robot termina moviéndose en una sola dirección. "A medida que los robots de micro cerdas se mueven hacia arriba y hacia abajo, el movimiento vertical se traduce en un movimiento direccional al optimizar el diseño de las patas, que parecen cerdas", dijo Azadeh Ansari, uno de los líderes de la investigación. "Las patas del micro-robot están diseñadas con ángulos específicos que les permiten doblarse y moverse en una dirección en respuesta resonante a la vibración".

El "micro-cerda-bot" de Georgia Tech tiene un actuador piezoeléctrico en la parte superior de un núcleo de polímero que se imprime en 3D utilizando una técnica llamada litografía de polimerización de dos fotones. El actuador puede alimentarse externamente y, si se desea, la superficie sobre la que se sienta el robot puede vibrarse para hacer que el robot camine.

Al cambiar la longitud, la forma y el tamaño de las patas del robot, se puede hacer que camine a diferentes velocidades con la misma frecuencia vibratoria. Esto puede permitir que varios robots se controlen juntos, cada uno con su propia ruta independiente. Cada robot también puede tener un número diferente de patas, y dado que estas patas se pueden hacer vibrar y generar electricidad, también pueden potencialmente alimentar sensores integrados y otros dispositivos.

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NUEVA TECNOLOGÍA PARA DIAGNÓSTICO Y MANEJO DE ESCLEROSIS MÚLTIPLE

Investigadores de la Universidad de Texas en Dallas han desarrollado una tecnología novedosa para diagnosticar la esclerosis múltiple (EM). Su trabajo se puede utilizar para determinar qué regiones dañadas del cerebro de un paciente tienen el potencial de curarse a sí mismas y cuáles no.

Actualmente, los médicos usan cortes 2D de imágenes de MRI para identificar lesiones y desarrollar diagnósticos de EM. Sin embargo, este tipo de análisis no indica cómo se comportará una lesión determinada con el tiempo, un aspecto importante para el manejo de la enfermedad. Para abordar este desafío, los investigadores utilizaron una herramienta computacional para inferir si las lesiones son metabólicamente activas o inactivas según los datos de imágenes en 3D.

Cuando el equipo de UT Dallas estudió los fenotipos de las lesiones, se centraron en varios biomarcadores, incluido el flujo sanguíneo cerebral, la señal dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) y la tasa metabólica cerebral (CMRO2). Analizaron estos biomarcadores dentro de las lesiones y en los tejidos circundantes e identificaron un marcador no invasivo, la señal dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD), que puede proporcionar información sobre la condición de una lesión cerebral dada. BOLD compara el oxígeno en el sitio de la lesión con su entorno, por lo que al estudiar la pendiente de esta señal, el Los investigadores pudieron determinar si una lesión era metabólicamente activa y, por lo tanto, podría sanar por sí sola.

Examinaron imágenes de resonancia magnética de 23 pacientes y 109 lesiones diferentes, y utilizando su enfoque 3D pudieron notar que las lesiones metabólicamente activas eran más esféricas con una superficie rugosa, mientras que las lesiones metabólicamente inactivas son de forma irregular y tienen una superficie lisa. Un día, estas métricas podrían usarse para diagnosticar y manejar de manera más rápida y efectiva la esclerosis múltiple.

"Este método de diagnóstico representa un avance significativo en nuestro campo, considerando los nuevos medicamentos para la EM que se están desarrollando para curar áreas dañadas del cerebro", dijo Dinesh Sivakolundu, autor principal del estudio. "Utilizando nuestra nueva tecnología, podríamos determinar qué pacientes se beneficiarían de estos nuevos medicamentos y cuáles no".

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RECOLECTORES DE MUESTRAS DE BACTERIAS MIENTRAS VIAJA DENTRO DE LA TRIPA

El microbioma dentro de nuestro intestino contiene una amplia variedad de especies bacterianas, algunas de las cuales son una fuente de enfermedad. Actualmente, sólo se puede tomar una muestra no invasiva del intestino delgado para aprender sobre la flora bacteriana, por lo que en realidad hay poco conocimiento sobre lo que ocurre más arriba en el tracto gastrointestinal.

Los investigadores de la Universidad de Tufts ahora han creado un dispositivo para tragar que puede viajar por todo el sistema digestivo, muestreando regularmente lo que hay dentro y permitiendo a los científicos, y con suerte algún día a los médicos, estudiar mejor cómo las bacterias intestinales juegan un papel en diversas enfermedades.

La nueva píldora está impresa en 3D y cubierta con un recubrimiento que sólo se degrada a ciertos niveles de pH, lo que permite protegerla en el camino a través del estómago. Dentro hay canales helicoidales de microfluidos separados por una membrana de una cámara de sal de calcio. El efecto osmótico atrae a las bacterias a través de la membrana y hacia los canales helicoidales. Con el fin de dirigir mejor en qué dirección toman muestras las píldoras, hay un pequeño imán que se puede extraer externamente para orientar la píldora exactamente como lo desee.

Hasta ahora, el dispositivo ha sido probado en cerdos y primates y ha demostrado una capacidad impresionante para proporcionar muestras de alta calidad desde el intestino delgado hacia abajo. Se deberán realizar más estudios con humanos antes de que la tecnología pueda aplicarse clínicamente.

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MICROPARTÍCULAS PARA MEDIR OXÍGENO EN TEJIDOS

El campo de la ingeniería de tejidos está progresando rápidamente, en gran parte gracias a los andamios de hidrogel que proporcionan un hogar confortable para nuevas células. Un problema importante con el que se topan los investigadores es rastrear qué tan bien llega el oxígeno a las células recién crecidas dentro de tales andamios, lo que puede indicar qué tan bien están funcionando las nuevas células en general.

Ahora, los investigadores de la Universidad de Rice han desarrollado micropartículas especiales, que son suaves y no tóxicas para las células vivas, que brillan en relación con la oxigenación de su entorno. Estas micropartículas son particularmente adecuadas para medir oxígeno dentro de estructuras tridimensionales, como los hidrogeles porque son relativamente brillantes y se pueden ver desde el exterior de tales construcciones.

Las partículas incluyen una molécula fluorescente, que contiene paladio y un fluoróforo de referencia, que funciona en presencia de oxígeno. También tienen una buena cantidad de colorante agregado, ya que las moléculas fluorescentes no son lo suficientemente brillantes como para obtener imágenes a través del tejido. "El problema con el uso de fluoróforos sensibles al oxígeno en cultivos tridimensionales es que su señal no es lo suficientemente brillante como para medir de manera confiable", dijo Reid Wilson, autor principal del estudio que aparece en la revista ACS Biomaterials Science & Engineering."Así que cargamos las micropartículas con altas concentraciones de colorante, lo que permitió mediciones más reproducibles de la concentración de oxígeno".

Cuando los investigadores colocaron las nuevas micropartículas junto con las células vivas dentro de las estructuras de hidrogel, mostraron que las células no se vieron afectadas y continuaron prosperando. Cuando probaron las propiedades de medición de oxígeno de las micropartículas, el equipo pudo detectar su brillo fluorescente a una profundidad de hasta dos milímetros debajo de la superficie, un logro impresionante. "Eso es pequeño, pero los límites de difusión de oxígeno suelen ser pequeños", dijo Jane Grande-Allen, en cuyo laboratorio se realizó la investigación. “Algunas células están bastante cerca de un suministro de sangre, con un alto nivel de oxígeno que ingresan las células sanguíneas con hemoglobina. Pero algunas bacterias en el microbioma son normalmente anaeróbicas y sobreviven mejor sin oxígeno ”. Las micropartículas pueden permanecer estables dentro de los hidrogeles y continuar trabajando durante largos períodos de tiempo.

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