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Simulan la sangre humana para detectar enfermedades degenerativas

Científicos permutan la concentración de células sanguíneas por nanopartículas en el marco de una investigación pionera


El proyecto Fantoma de Sangre Humana, desarrollado por investigadores del Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid (LBN-CTB-UPM), y en cuyo marco se han simulado las características mecánicas y dinámicas de la sangre humana, permitirá la detección precoz del cáncer, Alzheimer y Parkinson, entre otras aplicaciones. UPM/T21.




Fantoma de sangre humana. Fuente: UPM.
Fantoma de sangre humana. Fuente: UPM.
La nanociencia y la nanotecnología emergen como áreas pioneras en la investigación. Por ello, controlar las escalas nanométricas a través de la manipulación de la materia en medidas minúsculas, como los átomos y las moléculas, genera nuevos retos científico-tecnológicos y la creación de innovadores materiales, equipamientos y sistemas.

En este contexto se enmarca el proyecto de investigación Fantoma de Sangre Humana, que desarrollan investigadores del Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid (LBN-CTB-UPM).

La acepción médica de Fantoma hace referencia a un modelo semejante a un sistema, órgano o biofluido del cuerpo humano, que reúne algunas o todas sus características y propiedades.

El Fantoma de Sangre Humana se asemeja a la sangre humana en la proporción porcentual de glóbulos rojos, blancos y plaquetas, así como la viscosidad de la misma.

Imitación de características mecánicas y dinámicas

En el proyecto, los investigadores de la UPM trataron de "simular las características mecánicas y dinámicas de la sangre humana para lograr una experimentación más innovadora”, indica Rubén García, profesor del CTB-UPM e investigador del proyecto.

Para ello, los expertos del CTB, en colaboración con el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (ciber-bbn), sustituyeron las propiedades viscosas de la sangre, sintetizando emulsiones semejantes a la gelatina.

Después permutaron esa concentración de células por nanopartículas. Mediante la combinación de éstas emularon los distintos tipos de células concentradas en la sangre, dependiendo de sus tamaños y formas.

“El resultado de este trabajo representa un gran avance para los equipos médicos, que hasta ahora utilizaban agua destilada con propiedades muy distintas a la sangre para testar equipos que manipulan sangre humana”, explica Javier Sanolmedo, director del Laboratorio de Instrumentación y Nanomedicina del CTB.

La idea de sustituir el agua por una sustancia más parecida a la sangre se concibió para probar nanotecnologías concebidas como sistemas más pequeños y portables, todavía sin comercializar.

Además, "la búsqueda de nuevos métodos para el diagnóstico y tratamiento del cáncer, Alzheimer y Parkinson implica el uso de micro y nanopartículas”, señala García.

Este fantoma o “modelo” de sangre permitirá controlar magnéticamente las nanopartículas en el flujo sanguíneo y observar su comportamiento, “con el fin de identificar posibles incidencias microscópicas en las células y adoptar las medidas pertinentes para corregirlas”, añade Sanolmedo.

Aplicaciones del Fantoma

“Aparte de atacar de manera precoz las enfermedades degenerativas, el hecho de controlarlas magnéticamente para poder concentrarlas es el principal objetivo de este trabajo en el CTB”, apunta Sanolmedo.

De esta manera, las aplicaciones biomédicas potenciales del fantoma de sangre en micro y nanopartículas magnéticas favorecerán la disposición de fármacos, detección precoz de enfermedades degenerativas, generación de hipertemia, agentes de contraste para imagenología o guiado y focalización.

Otra de sus aplicaciones está relacionada con la optimización de material biomédico, que requiere ser testado antes de salir al mercado, como la maquinaria de hemodiálisis, jeringas y tubos de ensayo.

Estos equipos de laboratorio utilizan sangre humana pero para probar su efectividad, se requiere el uso de soluciones o coloides que simulen los fluidos fisiológicos del cuerpo humano.

Estas soluciones son necesarias para trasladar los trabajos de experimentación de in vitro a in vivo, la prueba y calibración de equipo de tratamiento y análisis de sangre humana.

El Fantoma de Sangre Humana beneficiará a las empresas del sector médico que fabrican dispositivos para manipular la sangre, tanto equipos de diálisis como de análisis destinados a la detección de la maternidad, hepatitis A, hepatitis B o cualquier enfermedad cuya detección pueda ser compleja.


Martes, 12 de Junio 2012
UPM/T21
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