Tendencias21
El plancton inspira el diseño de vehículos microscópicos con “armadura”

El plancton inspira el diseño de vehículos microscópicos con “armadura”

La capacidad de algunas bacterias y formas de plancton para fabricarse una capa natural extra, a modo de armadura, ha inspirado a un equipo de químicos de la Universidad de Warwick, en Inglaterra, en el diseño de unas ampollas poliméricas con “protección”, destinadas a la administración de fármacos en el interior del organismo. Dicha protección, fabricada con nanopartículas, permitirá a las ampollas, por ejemplo, evitar las defensas del cuerpo en su recorrido hacia el objetivo del tratamiento. Por Yaiza Martínez.

El plancton inspira el diseño de vehículos microscópicos con “armadura”

La capacidad de algunas bacterias y formas de plancton para fabricarse una capa natural extra, a modo de armadura, ha inspirado a un equipo de químicos de la Universidad de Warwick, en Inglaterra, en el diseño de unas ampollas poliméricas con “protección”, destinadas a la administración de fármacos en el interior del organismo.

Dicha protección está fabricada con nanopartículas (partículas a escala de nanómetro, que es una unidad de longitud que equivale a la milmillonésima parte de un metro), y permitirá a las ampollas, por ejemplo, evitar las defensas del cuerpo en su recorrido hacia el objetivo del tratamiento.

Fuentes de inspiración

Según publica la Universidad de Warwick en un comunicado, los avances en polimerización (proceso químico por el que los monómeros o compuestos de bajo peso molecular se agrupan para dar lugar a una molécula de gran peso o polímero) han propiciado la creación de ampollas fabricadas con moléculas poliméricas.

Las propiedades químicas y físicas de estas estructuras vacías las convierten en potenciales vehículos óptimos para el suministro de medicamentos. Los investigadores de la Universidad de Warwick están convencidos de que, además, estas características podrían mejorarse con la armadura mencionada.

Stefan Bon, uno de los creadores de este diseño, explica que la naturaleza añade a ciertas clases de células y organismos una protección y una fuerza mecánica extra, más allá de la que les proporciona el citoesqueleto.

En concreto, los organismos que llamaron especialmente la atención a los científicos fueron aquéllos con una pared celular compuesta por una armadura de elementos coloidales. Es por ejemplo, el caso de cierto tipo de bacterias con capa S (superficial), de proteínas que se autoensamblan.

Los investigadores también se fijaron en unas algas unicelulares llamadas cocolitóforos, que presentan su propia armadura coloidal de carbonato cálcico, formada siguiendo patrones nanométricos.

El plancton inspira el diseño de vehículos microscópicos con “armadura”

Engañar al sistema inmune

En su investigación, Bon y sus colaboradores dieron con una fórmula sorprendentemente simple y muy efectiva para añadir diversos tipos de protecciones a las ampollas poliméricas.

Esta técnica de adición consiste, simplemente, en proporcionar a las partículas seleccionadas para la armadura una carga opuesta a la de las ampollas poliméricas. De esta forma, se produce una atracción entre ambas estructuras, que las mantiene unidas entre sí.

Según los científicos, este método ha resultado ser incluso más efectivo y fácil de manejar y de ajustar de lo que ellos mismos habían esperado.

Gracias a él, los investigadores crearon varios tipos de protección para las ampollas. Uno de ellos es una densa capa regular de bolas microscópicas de poliestireno. La configuración de esta capa, similar a la de estructuras cristalinas, permitirá diseñar ampollas con una barrera adicional y precisa, reforzada y permeable.

Asimismo, los científicos también han conseguido, con la misma técnica, añadir un polímero gelatinoso a las ampollas, un recubrimiento que constituirá una armadura “discreta” con la que eludir la atención no deseada del sistema inmune gracias a que dicho polímero absorbe tanta agua circundante con su estructura exterior que “engaña” al mecanismo de defensa del organismo, haciéndole creer que es sólo agua.

Resultados exitosos

Para la observación del proceso y la comprobación de su funcionamiento, los investigadores precisaron de un sistema de observación de tecnología punta.

Métodos de observación previos habían requerido que se secaran las ampollas antes de examinarlas bajo un microscopio electrónico. Este tipo de observación deformó en gran medida a las ampollas, por lo que proporcionó datos poco útiles.

Recientemente, sin embargo, la Universidad de Warwick ha adquirido un sistema de Cryo-microscopía electrónica, que permite congelar rápidamente el objetivo a observar.

De este modo, se pudo preservar intacta la forma de las ampollas, antes de la observación por parte del microscopio electrónico. Las imágenes obtenidas revelaron que el método de los investigadores había funcionado exactamente como se planeó. Los resultados de esta investigación han aparecido detallados en el Journal of the American Chemical Society.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Un árbol fosilizado hace 350 millones de años sorprende a los científicos: parece alienígena 11 febrero, 2024
    Un fósil tridimensional de árboles más antiguos que los dinosaurios revela que los bosques de hace 350 millones de años eran extraños y alienígenas. Formaban parte de un bosquecillo que fue sepultado después de un terremoto.
    Redacción T21
  • El meteorito de Berlín resultó ser un raro objeto de origen ígneo 11 febrero, 2024
    El asteroide que se desintegró sobre Berlín a mediados de enero pertenece a un tipo raro de meteorito de origen ígneo. Se compone principalmente de silicatos de magnesio, enstatita y forsterita, además casi no contiene hierro y tiene una corteza vítrea translúcida.
    Redacción T21
  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente