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Nanoingenios para estudiar y tratar el daño neurológico

Un equipo de investigadores de la Universidad de Purdue, en West Lafayette (Estados Unidos), ha conseguido elaborar un nanoingenio capaz de ayudar en el estudio y tratamiento del daño neurológico.

Para ello han empleado fibras de carbono sumamente delgadas que han servido de materia prima a sus sondas cerebrales e implantes capaces de acercarse a las células cerebrales e incluso aplicar señales eléctricas para restaurar las áreas dañadas del cerebro.

Thomas Webster, Janice McKenzie y Rachel Premio, autores del estudio y profesores en Purdue, publican un artículo en el último número de Nanotechnology, revista editada por el Instituto de Física del Reino Unido, en el que, aunque reconocen que la aplicación de señal eléctrica ya era posible antes de su hallazgo, explican que el avance radica en la ausencia de tejido cicatrizante y en el aumento de neuritas generadas.

"En las anteriores experiencias el dispositivo lograba ponerse en contacto con la célula cerebral, pero al estimularla generaba una especie de costra que terminaba por impedir la comunicación con la célula. Nuestro nanodispositivo es capaz de evitar la creación de este tejido protector y estimular neuronas para que cultiven hasta un 60 por ciento de neuritas más que en otros proyectos nanotecnológicos realizados hasta ahora".

Mimetismo
La clave de estos nanotubos -como sus creadores les han bautizado- reside en su superficie, que fue habilidosamente diseñada para que el cuerpo humano no los clasificara como elementos exógenos, rodeándolos por tejido cicatrizante, como en el caso de las sondas de silicio empleadas hasta el momento.

"Nuestros nanotubos son capaces de imitar la superficie de proteínas naturales cerebrales y tejidos humanos, de modo que inducen al cerebro a no generar protecciones", ha explicado Webster. El tejido cicatrizante que genera el cerebro es responsabilidad de un determinado tipo de células denominadas astrocitos.

Cada vez más cerca
El empleo de la nanotecnología ha permitido estudiar las alteraciones en la distribución intracelular del mecanismo activador de muerte celular. El daño neuronal que se observa está inducido por un alto nivel de óxido nítrico que se advierte sobre todo en los cambios significativos de la distribución citosólica (imágenes A y E) y el modelo de fluorescencia (imágenes B y F).

El equipo de Purdue ha comprobado que sus nanoingenios sufren un 50 por ciento menos la acción de estas células que cualquier otro nanodispositivo inoculado dentro del cuerpo humano. Esta capacidad para mimetizarse con el entorno natural de las células neuronales ha abierto una puerta largo tiempo cerrada: la aplicación eficiente de terapias eléctricas sobre las neuronas para activar zonas cerebrales afectadas por distintas patologías, como un infarto isquémico.

A medida
Lo cierto es que el diseño de cada nanotubo ha obligado a los investigadores a un trabajo minucioso y laborioso para conseguir que cada fina hebra de carbón estuviese salpicada de abolladuras e irregularidades.

"La idea surgió tras estudiar una proteína cerebral denominada laminina. Una vez que conseguimos desarrollar la primera serie de nanodispositivos, los colocamos en suspensión con neuronas para comparar los efectos con la acción de nanoingenios tradicionales -si es que tal adjetivo es posible- sobre una suspensión similar. Al cabo de poco tiempo las diferencias eran evidentes, ya que nuestros nanotubos habían conseguido que la célula generase hasta cinco nuevas neuritas".


12/02/2004

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