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Nanorobots que administran drogas directamente a los ojos

TECNOLOGÍA DE INGENIERÍANanorobots que administran drogas directamente a los ojos

Por primera vez se han diseñado nanorobots que pueden administrar medicamentos directamente en los ojos sin causar daños.

nanorobot La tecnología es una técnica reciente en el centro de atención de los científicos para el tratamiento de múltiples enfermedad. Los nanorobots (también llamados nanobots) son dispositivos diminutos hechos de componentes a nanoescala y tienen un tamaño de 0.1 a 10 micrómetros. Los nanorobots tienen el potencial de administrar medicamentos al cuerpo humano de una manera muy específica y precisa. Los nanorobots están diseñados o fabricados de tal manera que se 'atraen' solo a las células enfermas y, por lo tanto, pueden realizar un tratamiento dirigido o dirigido a esas células sin causar ningún daño a las células sanas. Generalmente, para la mayoría de las enfermedades, tal administración de fármacos dirigida puede no ser esencialmente necesaria, sin embargo, para enfermedades complicadas como la diabetes o el cáncer puede ser muy beneficiosa.

Enfermedades de la retina del ojo.

El tratamiento de las enfermedades oculares generalmente se orienta a reducir la inflamación en el ojo, reparar lesiones traumáticas y proteger o mejorar la vista. Una retina sana, la capa delgada de tejido en la parte posterior del ojo, es fundamental para una buena visión. Nuestra retina consta de millones de células sensibles a la luz (llamadas bastones y conos) y fibras / células nerviosas que permiten que la luz que ingresa al ojo se convierta en impulsos eléctricos para llegar al cerebro. Así es como nuestro ojo recibe y procesa la información visual y la envía al cerebro a través del nervio óptico. Todo el proceso permite la visión y controla cómo vemos las imágenes. Las enfermedades de la retina del ojo afectan cualquier parte de la retina. Hay pocas formas de tratamiento disponibles para algunas enfermedades de la retina, pero son bastante complejas. El objetivo de cualquier tratamiento es detener o ralentizar completamente la enfermedad ocular y proteger la visión (preservarla, mejorarla o restaurarla). Es fundamental detectar los problemas de retina a tiempo porque el daño es irreversible. Si no se tratan, algunas enfermedades de la retina pueden causar pérdida de la visión o ceguera.

Es extremadamente difícil tratar las enfermedades que afectan a la retina porque es muy difícil administrar medicamentos dirigidos a través del denso tejido biológico presente en el ojo. Aunque los tejidos oculares están compuestos principalmente de agua, están formados por un globo ocular viscoso y una densa red de moléculas (hialuronano y colágeno) que no pueden ser penetradas fácilmente por partículas, ya que ambas son barreras muy fuertes. Se requiere una gran precisión para realizar una administración de fármaco dirigida al ojo. Esta es la razón por la que los métodos tradicionales que se han utilizado para administrar medicamentos a los ojos se han basado principalmente en la difusión aleatoria y pasiva de moléculas y estos métodos no son adecuados para administrar medicamentos en la parte posterior del ojo.

Nanorobots para tratar enfermedades de la retina

Investigadores del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Stuttgart, junto con un equipo, han desarrollado nanorobots ('vehículos') que pueden atravesar por primera vez el tejido ocular denso. Estos nanorobots se fabricaron utilizando una técnica basada en el vacío en la que se modelaron nanopartículas a base de sílice en una oblea que luego se colocaron dentro de una cámara de vacío en un ángulo particular mientras se depositaba material de sílice como hierro o níquel. La sombra causada por un ángulo poco profundo asegura que el material solo se deposite en nanopartículas que luego asumen una estructura de hélice helicoidal. Estos nanorobots tienen aproximadamente 500 nm de ancho y 2 μm de longitud, son de naturaleza magnética y tienen forma de micro hélices. Este tamaño es aproximadamente 200 veces más pequeño que el diámetro de una sola hebra de cabello humano. Luego, los nanorobots se recubren con una capa de bio-líquido antiadherente en el exterior para evitar cualquier adherencia entre el nanorobot y la red de proteínas biológicas en el tejido del ojo cuando los nanorobots navegan a través de él. El tamaño óptimo de los nanorobots asegura que se deslicen a través de la malla de la red polimérica biológica sin dañar el tejido sensible del ojo. Estos increíbles nanorobots se pueden cargar con fármacos o medicinas y se pueden navegar cm a cm y apuntar a un área particular del ojo mediante el uso de campos magnéticos en tiempo real.

Los científicos inyectaron miles de nanorobots en un ojo de cerdo con una aguja y aplicaron un campo magnético para agitar los nanorobots hacia la retina del ojo en una duración total de 30 minutos a partir de la inyección. Supervisaron constantemente el camino recorrido por el nanorobot utilizando una técnica de imagen que se utiliza comúnmente para diagnosticar enfermedades oculares. Esta técnica es única y mínimamente invasiva. Aunque hasta ahora solo se ha demostrado en sistemas modelo o fluidos. Los científicos esperan que en un futuro cercano esta técnica se utilice para cargar nanorobots con la terapéutica adecuada y que lleguen a otros tejidos densos y blandos en partes inalcanzables del cuerpo humano. El campo de la nanomedicina, el uso de nanorobots para terapia, ha recibido mucha atención en los últimos años y se están desarrollando muchos tipos diferentes de nanorobots, algunos utilizando el proceso de fabricación 3D. Curiosamente, se pueden desarrollar casi mil millones de nanorobots en unas pocas horas vaporizando dióxido de silicio y otros materiales como el hierro en una oblea de silico en condiciones de alto vacío.

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{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

Zhiguang W y col. 2018. Un enjambre de micropropulsores resbaladizos penetra en el cuerpo vítreo del ojo. Los avances de la ciencia. 4 (11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388

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Equipo SCIEU
Equipo SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
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