UN IMÁN LÍQUIDO PARA LA MICROESCALA
martes, 25 de noviembre de 2025
Un parche cardíaco inteligente: el material que podría revolucionar el tratamiento del infarto
El infarto, una enfermedad de alto impacto
Se estima que cada año mueren millones de personas debido a enfermedades cardiovasculares. Sólo en 2022 causaron 19,8 millones de muertes en ellas mundo, es decir, casi un tercio de los fallecimientos a nivel mundial. Además, la mayoría de estas muertes se deben a infartos de miocardio y accidentes cerebrovasculares.
Quienes sobreviven a un episodio agudo pueden evolucionar hacia insuficiencia cardiaca, una condición en la que el corazón no bombea adecuadamente. Estudio recientes insisten en que, aunque la mortalidad aguda por infarto ha mejorado en algunas regiones, la carga que queda después, es decir, personas con el corazón debilitado y una dependencia de la medicación de por vida, sigue creciendo.
El problema tiene un fondo biológico: cuando ocurre un infarto, parte del tejido cardiaco, se queda sin oxígeno y muere, pero a diferencia de otros órganos, el corazón tiene una capacidad limitada de regenerarse, por lo que el área dañada queda como una cicatriz rígida, que hace que no se conduzcan bien los impulsos ni se generen contracciones del músculo de forma adecuada, esto puede generar arritmias o insuficiencia. Los tratamientos actuales, como pueden ser fármacos, stents, rehabilitación o incluso transplante, mejoran síntomas, pero no reparan realmente el tejido perdido.
En este contexto es en el que surge la ingeniería de tejidos cardíacos, es una línea de investigación que busca materiales capaces de apoyar y estimular la regeneración del corazón, reduciendo la cicatriz y recuperando su función. Dentro de este campo, los parches biodegradables son prometedores estos se colocan sobre la zona dañada, aportan un soporte, y además puede liberar, fármacos localmente. Además, cuentan con la facilidad de que después desaparecen sin necesidad de cirugía para retirarlos. Y es precisamente esto lo que propone el artículo que analizamos en esta publicación: el desarrollo de un parche cardiaco inteligente.
Figura 1. Ilustración de la aplicación del parche en ingeniería de tejidos
¿De dónde nace la idea de este estudio?
La motivación de este estudio es clara, no existe actualmente un tratamiento que regenere el tejido cardiaco muerto tras un infarto. Debido a esto, los grupos de investigación del Drug Research Program de la Universidad de Helsinki, junto con instituciones de Finlandia y Canadá, diseñaron este proyecto que une avances en polímeros biodegradables, nanomateriales funcionales y farmacología cardiaca.
Su objetivo fue crear un material que cumpliera simultáneamente con el aporte de una elasticidad, similar a la del corazón, la capacidad de conducir, señales eléctricas, una degradación controlada, un soporte para células cardiacas, y la posibilidad de liberar fármacos de forma prolongada.
Un parche como solución. ¿Qué es este material y cómo se compone?
El material desarrollado combina precisamente todos los elementos que debe cumplir un parche cardiaco para que funcionen el ser humano: ser biodegradable, bio compatible, tener elasticidad, similar al tejido cardiaco, permitir adhesión y crecimiento celular, y además debe ser capaz de transmitir señales eléctricas.
Se trata de un parche compuesto por PGS, Colágeno tipo I, polipirrol y un fármaco 3i-1000. El PGS es un polímero elastómero biodegradable, ampliamente investigado por su similitud mecánica con el tejido cardiaco. Es un material flexible resistente y se degrada de forma controlada sin generar residuos tóxicos. El colágeno tipo I Es la proteína estructural más abundante en el cuerpo humano, y un componente fundamental de la matriz extracelular en el miocardio. Su presencia en el parche hace que mejore la adhesión, supervivencia e infiltración celular. La elección de este componente se debe a que en trabajos anteriores se demostró que añadir colágeno a estructuras poliméricos, aumenta drásticamente la compatibilidad con cardiomiocitos. El polipirrol también se eligió como parte del parche, debido a que es un tejido electro activo, y presenta buena bio compatibilidad, pero puede ser frágil si se utiliza solo y por eso en este caso se mezcla con el PGS. Como último componente, este parche se carga con un pequeño fármaco, que se ha diseñado para modular, factores de transcripción cardíacos, implicados en la generación miocardiaca.
Figura 2. Ilustración del proceso de creación del parche cardíaco
Una vez se creó el material con estos requisitos, para asegurar que el parche fuese útil en un corazón real, se hicieron pruebas sobre su forma y superficie, ésta no debía ser ni demasiado lisa ni demasiado rugosa. También comprobaron su capacidad para conducir electricidad y los resultados del artículo demostraron, que es lo suficientemente conductor como para integrarse en el tejido cardiaco. Además se estudió si el parche interactuaba bien con la sangre y con las proteínas naturales del cuerpo.
En cuanto a la resistencia se realizaron pruebas para ver si el parche aguantaba, estiramientos, algo bastante relevante, teniendo en cuenta que el corazón late unas 100.000 veces al día, y también se simuló el medio en el que se encontraría dentro del cuerpo humano para observar su capacidad de degradación. La conclusión fue que este material es flexible y resistente y que se degrada de forma lenta y controlada, lo que ayuda a liberar el medicamento sin producir daños. De una forma más concreta, Se comprobó que en 21 días se degradó alrededor de un 8 %, lo que concuerda con un ritmo adecuado para una liberación prolongada
¿Qué encontraron? Resultados del parche cardíaco inteligente
Una vez diseñado los investigadores pusieron a prueba si realmente podría funcionar en un corazón real, obteniendo resultados prometedores.
El parche favorece la adhersión celular y permite que las células vivan más de un mes. Cuando colocaron células cardíacas sobre el parche, observaron que las células se pegaban adecuadamente y se distribuían por la superficie. Además, en los parches con colágeno y polipirrol, la adhesión y la infiltración fueron todavía mejores. Las células se mantuvieron vivas al menos 4 semanas, lo que resultó un indicador de biocompatibilidad. Esto implica que el parche ofrece un entorno que favorece que el tejido cardíaco crezca y se mantenga.
Al ser biodegradable, era esencial comprobar que, mientras se deshacía lentamente, no liberara moléculas dañinas. Los experimentos mostraron que tras 21 días, el parche se degradó alrededor de un 8%, coincidiendo con el ritmo previsto. Los productos de degradación no resultaron tóxicos para las células cardíacas, por lo que se concluyó que se mantenía inocuo frente al degradado.
El corazón depende de señales eléctricas para coordinar cada latido. Por eso, un parche para repararlo debe ser capaz de transmitir estos impulsos así como si fuera tejido real. En las pruebas solo los parches con suficiente polipirrol alcanzaron una conductividad adecuada, similar a la del tejido cardíaco. Esto permitiría que, una vez puesto, el parche no interfiere con el ritmo eléctrico del corazón.
Además de esto, cabe tener el cuenta que en corazón late unas 100.000 veces al día, por lo que cualquier parche ha de soportar un movimiento constante. En los ensayos mecánicos el parche mostró una elasticidad cercana a la del tejido real. Al incubarlo en codiciones similares al cuerpo, incluso aumentó su capacidad de estiramiento. Esto resulta crucial para evitar que el parche se rompa o genere rigidez en la zona afectada. Se concluyó que resiste el estiramiento del corazón y que mantiene su estructura.
El parche incorpora 3i-1000, como se ha mencionado anteriormente, que se trata de un fármaco experimental que promueve la reparación del corazón al modular factores de transcripción clave. Los experimentos demostraron que no huno "pico inicial" peligroso; lo que se traduce en que la liberación fue estable y sin sobresaltos. A las 3 semanas ya se había liberado alrededor del 20% del fármaco. La liberación continúa hasta llegar a los 80 días, gracias a la lenta degradación del material. Esto abre la puerta a terapias localizadas que actúen justo en la zona afectada, evitando efectos secundarios sistémicos.
Como colofón, el fármaco potencia la proliferación celular. Al comparar parches con y sin el medicamento las células en los parches cargados proliferaron más. Esto sugiere que el fármaco podría impulsar la reparación del tejido cardíaco dañado.
Un paso más cerca de los parches cardíacos regenerativos
Este estudio demuestra que combinar materiales biodegradables, polímeros conductores, proteínas naturales y un fármaco regenerativo puede dar lugar a un parche "inteligente" capaz de adherirse al tejido cardíaco, integrarse en su actividad eléctrica, liberar medicación durante un amplio espacio de tiempo de forma lenta y prolongada, permitir el crecimiento y supervivencia de las células y degradarse de forma segura, sin cirugía adicional ni interferir con la salud del usuario.
Aunque aún está lejos de aplicarse en humanos, este tipo de desarrollos acerca la idea de que, en el futuro a corto-medio plazo, un infarto podría tratarse no solo estabilizando el corazón, sino reparando realmente el tejido dañado.
Vídeo 1. Investigadores de la Universidad de Osaka crean parches regenerativos
🔗Referencias
(2) Tema 8 - Fronteras de la Química, Univesidad de Córdoba (UCO)
(3) Vídeo 1 - JAPÓN | Parches regenerativos podrían evitar los trasplantes cardíacos
(4) Cardiovascular diseases-World Health Organization
(5) The global prevalence of myocardial infarction: a systematic review and meta-analysis- Springer Nature Link
(6)Advanced Cardiac Patches for the Treatment of Myocardial Infarction-PubMedCentral
Polímeros con memoria: la nueva piel inteligente para estructuras aeroespaciales
Polímeros con memoria: la nueva piel inteligente para estructuras aeroespaciales
¿Qué son los polímeros con memoria?
Los polímeros con memoria de forma (SMP) son un tipo de material macromolecular inteligente capaz de responder a estímulos externos cambiando sus propiedades macroscópicas para luego recuperar su forma original. Los Smp son polímeros capaces de recordar una forma inicial. Una vez moldeados, pueden deformarse al superar cierta temperatura (temperatura de transición vítrea, Tg) y enfriarse en esa nueva forma. Una vez se vuelven a calentar por encima de la Tg, pueden recuperar su geometría original.
Figura 1.
Estos polímeros, a diferencia de otros materiales con memoria de forma como las aleaciones (SMA), destacan por estas características: alta deformación elástica (deformaciones reversibles mayores de 200%), bajo coste, baja densidad, biocompatibilidad y biodegradabilidad.
Los estímulos que pueden provocar el efecto de memoria de forma son:
- Calor: primero, se calienta el polímero por encima de Tg volviéndose flexible, luego se moldea y adapta una forma temporal. Posteriormente se enfría por debajo de Tg, adoptando esa nueva forma y más tarde, al volver a calentar el polímero recupera su forma original. Es el más común y uno de los más usados debido a la facilidad de aplicar y controlar este método.
- Interacciones con disolventes (agua, DMF, ...): el disolvente puede usarse como plastificante reduciéndose la Tg y provocando que el material se ablande. Este método tiene algunas limitaciones porque solo funcionan en polímeros con capacidad de absorción de agua y además es un proceso más lento que otros.
- Irradiación: puede ser tanto por una fuente de luz infrarroja o por luz ultravioleta. La primera, consiste en que la luz se transforme en calor y el polímero suba por encima de su Tg, ablandándose y recuperando su forma original. Tiene algunas ventajas como la rapidez de la respuesta, pero también limitaciones si el material no absorbe bien la radiación o no se usa una fuente de radiación adecuada. Respecto a la luz UV, hay polímeros que tienen grupos químicos sensibles a la luz UV. Cuando estos polímeros reciben la luz UV sus enlaces químicos cambian provocando que el polímero pase de estar rígido a ser más flexible. Una de las ventajas es que no se necesita calentar el material lo que permite que se utilice para polímeros muy delicados.
- Corrientes eléctricas: es también bastante común, algunos SMP contienen fibras de carbono o alguna partícula metálica que al aplicar un voltaje, el material se calienta internamente y, por tanto, haciendo que este se active. A este fenómeno se le conoce como efecto Joule. Sus principales ventajas son la rapidez del calentamiento y la precisión, ya que se puede medir exactamente cuanta corriente se quiere aplicar.
- Campos magnéticos: consiste en la introducción de nanopartículas magnéticas que generan calor al aplicarse en el polímero un campo magnético. Este campo magnético hace que las partículas del material vibren rápido aumentándose la temperatura del polímero por encima de Tg. Este método es útil cuando no se puede acceder fácilmente al polímero porque este esté encerrado dentro de una carcasa, como puede ser un cuerpo humano o un satélite, por ejemplo.
Aplicaciones de los SMPC
La mayoría de la investigación de las aplicaciones de SMP/SMPC se orienta al ámbito aeroespacial. Para ello hay que sortear las dificultades del entorno como el alto vacío, los efectos de ciclos de temperaturas extremadamente altas o bajas y la radiación ultravioleta (UV).
A continuación, hablaremos de una serie de componentes
desplegables que forman parte de las naves aeroespaciales, así como de su
desarrollo y estado actual, ya que las estructuras tradicionales poseen ciertas
desventajas, como su peso, elevado costo y un fuerte efecto de choque al
desplegarse. Los SMP/SMPC serían la solución al poder empaquetarse y
desplegarse con mecánicas simples en condiciones externas variadas.
- Bisagras de SMPC:
Para evaluar la eficacia de las bisagras en el espacio nos fijamos en el efecto de choque y la precisión de recuperación, ya que los sistemas integrados complejos de la bisagra mecánica tradicional y su gran efecto de choque, dificultaban un despliegue exitoso. Por ello, la empresa estadounidense Composite Technology Development Inc. (CTD) propuso una bisagra con un compuesto elástico con memoria (EMC), para así reducir las piezas móviles y el efecto de choque.
El prototipo de bisagra EMC reemplaza el resorte de cinta
por un material EMC que reduce el impacto durante el despliegue de estructuras
espaciales.
Además de las bisagras EMC, Leng et al. ha desarrollado una
bisagra SMPC reforzada con fibras de carbono:
Figura 2.
Se sometió a una flexión de 140º,
observando una proporción de recuperación casi del 100%. Su velocidad de
despliegue es más lenta en la etapa inicial y final que en la intermedia,
reduciendo el choque en la estructura desplegable.
Los booms son estructuras largas, delgadas y ligeras que se
despliegan de un satélite y son fundamentales para sostener cargas útiles en la
punta de los satélites. Hasta ahora, la mayoría estaban construidos con metales,
dificultando su manejo y elevando su peso. Hoy en día distinguimos entre dos
tipos: booms tradicionales y SMPC booms. Estos últimos, además de poseer una
estructura simple, se empaquetan y despliegan sin dispositivos mecánicos.
· Booms de celosía plegables SMPC:
Figura 3.
· Booms de celosía enrollables:
· Booms tubulares extensibles almacenables (STEM): las vigas SMPC STEM son otro tipo de viga que posee un menor peso, una mayor deformación de empaquetado y un módulo específico más elevado que la viga STEM tradicional.
Estructuras basadas en SMPC en componentes aeroespaciales
- Paneles solares y paneles desplegables: Estando en el espacio (después del despegue), el único tipo de energía que tenemos disponible es la solar. Por este motivo los paneles solares son imprescindibles en las estructuras aeroespaciales.
Hoy en día las estructuras en las que se diseñan los paneles solares han variado mucho: flexibles, semiflexibles, rígidas… El investigador Lan, sacó al mercado un nuevo tipo de paneles fotovoltaicos basados en carbono. Este diseño se hizo con vistas a estructuras aeroespaciales, ya que las estructuras basadas en carbono son extremadamente ligeras y baratas (dos de los principales objetivos en la industria aeroespacial). Este prototipo se probó en detalle en el lanzamiento de un satélite en China: el RoadRunner (el cual pesaba unos 250Kg). Se le acoplaron dos de estos paneles prototipo de carbono.
El gran avance de este tipo de paneles frente a los otros es su flexibilidad, memoria mecánica y capacidad de recuperación de la forma que tienen, algo que es fundamental cuando se lanzan al espacio y tienen un elevadísimo estrés mecánico que hace que la gran parte de paneles tradicionales se deformen y pierdan su funcionalidad. Estos paneles revolucionaron este aspecto, siendo capaces de tener una memoria mecánica hiper rápida (alrededor de unos 8Os).
Figura 4.
Además de las propiedades mecánicas que tengan los paneles, las cuales son clave para que sean interesantes para acoplarlas a estructuras aeroespaciales, hay que tener en cuenta lo fácil y cómodas que sean de desplegar una vez la estructura se encuentre en el espacio.
Una misión especial cuyo objetivo era testear en un ambiente realista el funcionamiento de estos dispositivos: Opperationally Responsive Space (ORS). En esta misión se consiguieron datos sobre cómo se comportan estos paneles en el despliegue estando en órbita, con el objetivo de ir incorporándolos en pequeños satélites.
Figura 5.
- Antenas reflectoras SMPC: Las antenas son una parte clave de los satélites y los cuerpos lanzados al espacio, ya que suponen la única conexión entre el espacio y la tierra.
Hay dos grandes apartados a satisfacer en el diseño de las antenas: la gran apertura del reflector y la precisión de reflexión de las ondas para que las comunicaciones sean satisfactorias. Estos dos apartados no se pueden satisfacer simultáneamente, por lo que hay que encontrar un equilibrio entre ellos para mantener un peso y un volumen aceptables.
Los SMPC proponen una solución ideal a este problema, ya que permiten la creación de estructuras empaquetadas, con un volumen muy reducido y que se despliegan por si solas una vez en el espacio. Como hemos visto anteriormente el uso de los SMPC nos permite estructuras ultraligeras y con un mecanismo de deformación almacenada.
Como un ejemplo práctico, volvemos al investigador Lang, el cuál diseñó una antena con superficies de mallas delgadas de SMPC, usadas en procesos industriales de fabricación de satélites por empresas chinas y estadounidenses punteras en la carrera espacial como Harris y CTD.
Figura 6.
Nanopartículas: ¿Podrá tratarse la ceguera con su ayuda?
¿Es importante el oro por su valor o por sus aplicaciones?
El futuro de los materiales se basa en la aplicación de las nanopartículas, explorando todos los ámbitos de la ciencia, desde la construcción de edificios hasta la medicina moderna.
La enfermedad objetivo a tratar es la angiogénesis, basada en la degradación macular, caracterizada por el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos patológicos (neovascularización).
Imagen 1. Nanopartículas de Si (20 mm)
El tratamiento actual más empleado es la inyección anti-VEGF (factor de crecimiento endotelial vascular), presentando limitaciones significativas. Estas necesitan de inyecciones intravítreas repetidas, lo que aumenta el riesgo de infección y lesiones, provocando que los efectos del fármaco sean sólo transitorios. Las nanopartículas han surgido como un recurso que promete una solución permanente.
Gracias al pequeño tamaño de las nanopartículas, son capaces de llevar medicamentos a zonas difíciles de alcanzar, como puede ser al globo ocular (barrera hematorretiniana).
Este proceso se realizó en la Universidad de Brown con nanopartículas de oro, donde estas se inyectan en ratones ciegos y se restaura su visión.
¿Cómo funciona? Estas partículas son inyectadas directamente en el ojo, y con la estimulación de luz infrarroja activan las células fotorreceptoras (las que permiten la visión).
Este estudio, demuestra que estas partículas eluden los fotorreceptores, bastones y conos dañados que ya no presentan función alguna.
En lugar de reparar estos daños, activan las células bipolares y ganglionares que procesan las señales visuales.
Estos ratones reconocieron señales visuales en tiempo real. Ninguno tuvo efectos secundarios detectables mientras las partículas de oro fueron estables en el organismo durante meses. La próxima generación de sistemas basados en humanos combinará estas nanopartículas con láser e infrarrojo; por lo tanto, la ceguera podría ser curada.
Funcionamiento químico.
Las nanopartículas pueden actuar contra la angiogénesis en la retina mediante varios mecanismos físico-químicos:
1. Aumento de la superficie activa.
Uno de los mecanismos clave es que al dividir un material en pequeñas partículas nanométricas, su área de superficie específica se incrementa enormemente. Cuanto más pequeña es la partícula, el volumen disminuye significativamente, pero la superficie disminuye mucho menos.
Como resultado, muchas nanopartículas que ocupan el mismo volumen total tienen miles o millones de veces más área de superficie, lo que permite una mayor interacción química con proteínas, receptores celulares y factores angiogénicos como el VEGF. Es por eso que las nanopartículas de oro, silicato o cerio imparten funciones biológicas que sus contrapartes macroscópicas carecen.
2. Moléculas angiogénicas e interacciones electrostáticas.
Debido a que las nanopartículas interactúan con proteínas por carga eléctrica en dominios específicos, su comportamiento inhibe las funciones proteicas.
Las nanopartículas de oro pueden unirse a dominios proteicos con carga electrostática y bloquear un dominio de unión; esto ocurre porque las nanopartículas, que llevan cargas superficiales, atraen o neutralizan las regiones cargadas, lo que resulta en una angiogénesis retardada.
3. Propiedad redox de las nanopartículas (por ejemplo, nanoceria).
El óxido de cerio (nanoceria) puede cambiar entre los estados de oxidación Ce³⁺ y Ce⁴⁺, lo cual es una propiedad extremadamente útil, ya que le permite: funcionar como antioxidante, eliminar radicales libres, reducir el estrés oxidativo en la retina.
4. Funcionalización química de la superficie.
Las nanopartículas pueden ser modificadas químicamente: se añaden péptidos, transferrina u otros ligandos. Esto permite que la nanopartícula reconozca receptores en células patológicas y se adhiera directamente al sitio de las células enfermas con proteínas de unión a receptores apropiadas a través de un enlace químico programado durante el mecanismo de síntesis.
5. Encapsulación y liberación controlada de moléculas.
Las nanopartículas tipo polímero (llamadas PLGA, PLA, PEG), los tres polímeros se encuentran en nanopartículas tipo polímero con las siguientes propiedades:
Hidrofóbico/hidrofílico → capaz de encerrar una variedad de medicamentos.
Biodegradación controlada → el polímero se degrada por hidrólisis, por lo que el medicamento se libera lentamente.
Aquí se utiliza la química de polímeros en la terapia ocular.
Por otro lado, debemos preguntarnos:
¿Está todo bien y funcionan estas nanopartículas al 100 por ciento?
¿Qué es bueno y malo sobre ellas?
¿Pueden ser peligrosas?
Empezando por lo bueno, algunos beneficios de esas nanopartículas incluyen:
1. Mejoran la entrega del tratamiento a la retina.
Las nanopartículas pueden cruzar barreras oculares que de otro modo bloquearían el paso de gran parte del medicamento. Esto significa que más medicamentos pueden llegar al lugar exacto donde se necesitan.
2. Permiten tratamientos más duraderos.
Esto se debe a que muchos medicamentos encapsulados en nanopartículas se liberan gradualmente durante semanas.
Esto podría reducir la frecuencia de las inyecciones intravítreas, disminuir los riesgos y mejorar la comodidad del paciente.
3. Permiten terapias dirigidas.
La superficie de una nanopartícula puede ser “decorada” con moléculas que identifican tejidos enfermos. Esto convierte el tratamiento en algo parecido a un misil guiado, afectando solo donde hay vasos sanguíneos patológicos.
4. Pueden transportar genes, proteínas o péptidos delicados.
Las nanopartículas actúan como un mecanismo de protección y evitan que estas moléculas se degraden antes de llegar a la retina.
5. Las nanopartículas tienen sus propios efectos terapéuticos.
Algunas, por ejemplo, las nanopartículas de oro o de óxido de cerio, disminuyen la angiogénesis o el estrés oxidativo por sí mismas, sin necesidad de contener medicamentos en sus contenedores.
6. Ampliarán las opciones de tratamiento.
Estas proporcionan alternativas o complementos a las terapias anti-VEGF existentes, que son efectivas pero tienen limitaciones, incluyendo inyecciones frecuentes.
Habiendo arrojado luz sobre el lado bueno, pasemos al malo:
DESVENTAJAS Y LIMITACIONES
1. La toxicidad aún no se comprende completamente.
Las nanopartículas no son todas inofensivas. El material (oro, cerio, PLGA, etc.), la concentración, el tamaño o la vía de administración afectan la toxicidad. Algunas pueden causar inflamación, especialmente si la dosis es alta.
2. Riesgo de fototoxicidad.
El ojo está continuamente expuesto a la luz intensa, y algunas nanopartículas (como los fullerenos o el dióxido de titanio) pueden volverse tóxicas cuando se exponen a la luz, dañando las células sensibles de la retina.
3. Falta de estudios a largo plazo.
La mayoría de los resultados positivos se obtienen de estudios en animales. Aún no sabemos cómo se comportan las nanopartículas después de años en el ojo, si se acumulan con el tiempo o si pueden desencadenar efectos secundarios tardíos.
4. Dificultad para estandarizar parámetros.
Deberíamos intentar controlar el tamaño, la forma, la carga eléctrica y los parámetros de degradación. Por el contrario, no todas las nanopartículas tienen la misma uniformidad de fabricación; una diferencia insignificante puede alterar su seguridad o eficacia.
5. Procesos de fabricación altamente costosos e intrincados.
Diseñar nanopartículas funcionales seguras requiere una gran cantidad de tecnología, lo que eleva su precio en el mercado y ha ralentizado el proceso de aprobación regulatoria.
6. Potenciales interacciones imprevistas.
Debido a su pequeño tamaño y gran superficie activa, las nanopartículas pueden interactuar con moléculas en el cuerpo de maneras que aún no comprendemos completamente.
CONCLUSIÓN
Las nanopartículas son la modalidad terapéutica prometedora en el tratamiento de la ceguera relacionada con la angiogénesis. Aún no son una cura por sí mismas, pero permiten mejorar la terapia ahora disponible, minimizar los efectos adversos y ofrecer terapias más individualizadas y duraderas.
Pero su seguridad necesita ser estudiada más a fondo y deben estandarizarse atributos más específicos, por ejemplo, en términos de tamaño o concentración. Todavía hay muchos desafíos por resolver, pero las direcciones están claramente delineadas y, con cada avance, nos acercamos un poco más a una auténtica revolución en la ciencia.
Pero fuera de los datos y las tecnologías, esta línea de investigación plantea preguntas fundamentales sobre nuestro futuro como sociedad: ¿Cómo cambiaría la sociedad una cura para la ceguera? ¿Habrá descubrimientos adicionales con nanopartículas para aplicaciones que actualmente consideramos imposibles?
REFERENCIAS
¿Nanohéroes en nuestros dientes?
Imagina un ejercito diminuto, tanto que no lo puedes ver, listo para luchar contra las caries, inflamaciones y hasta tumores para mantener tus dientes sanos y salvos. Bien, pues ese ejército ya está en camino y sus soldados son nanopartículas inteligentes.
Imagen 1.
 |
| Imagen 1. |
¿Qué son las nanopartículas y como actúan?
Las nanopartículas son estructuras extremadamente pequeñas
Aparte de ser diminutas son "inteligentes" ya que pueden reaccionar al entorno: ante los cambios de pH, inflamación o bacterias, estas partículas tan pequeñas son capaces de liberar fármacos en un sitio determinado o tambíen pueden actuar para restaurar el daño causado.
Supongamos que todas llevan cierta carga medicinal, y la liberan cuando "sienten" que es necesario, al contrario que los medicamentos de toda la vida, que van por toda la boca o algunos se disuelven demasiado rápido.
Aparte de ser diminutas son "inteligentes" ya que pueden reaccionar al entorno: ante los cambios de pH, inflamación o bacterias, estas partículas tan pequeñas son capaces de liberar fármacos en un sitio determinado o tambíen pueden actuar para restaurar el daño causado.
Supongamos que todas llevan cierta carga medicinal, y la liberan cuando "sienten" que es necesario, al contrario que los medicamentos de toda la vida, que van por toda la boca o algunos se disuelven demasiado rápido.
¿Cómo ayudan a nuestra boca?
1. Luchan contra la gingivitis y la periodontitis
Esta enfermedades no sólo hace que tu encía se inflame, también es capaz de hacer que tus dientes se caigan. Las culpables son bacterias ubicadas en un rincones muy profundos, donde el enjuague puede no llegar.
Sin embargo estas nanopartículas, llegarían sin problema y pueden liberar los antibióticos necesarios durante varios días. Otras incluso están especializadas en la regeneración ósea, haciendo así que el tratamiento mejore.
 |
| Imagen 2. Avance de la periodontitis [2] |
2. Evitan las caries
Las caries se forman cuando comemos mucho azúcar y no nos lavamos los dientes. Cuando esto ocurre hay algunas bacterias en nuestra boca que producen un tipo de ácido que provoca un desgaste en el esmalte de nuestros dientes.
En este caso, las nanopartículas al notar este entorno ácido se encargan de liberar calcio y fosfato [3]. Además otras rellenan los pequeños poros que se han formado en el esmalte, con esto son capaces de reparar las zonas que han quedado más débiles.
3. Empastes y coronas más duraderas.
Los materiales más comunes son resinas y cementos, pero si a estos les incorporamos las nanopartículas, obtenemos los anteriores pero mejorados, ya que:
- Se pulen mejor.
- Tienen un aspecto más natural.
- Son mas resistentes a la fuerza de una mordida.
- Liberan flúor lentamente, protegiendo a los dientes vecinos.
- Evitan que bacterias se cuelen por los bordes del empaste.
 |
| Imagen 3. Carie y empaste [4] |
4. Cáncer oral
Las nanopartículas son capaces de: [5]
- Transportar la quimioterapia directamente a la zona donde está el tumor.
- Minimizar los efectos secundarios.
- Se pueden calentar con la luz para que destruyan las células malignas.
- Otro tipo de estas partículas pueden transportar genes que bloquean funciones del cáncer.
Pero... ¿Son seguras estas nanopartículas?
No hay de que temer. Muchas de las que se están investigando o ya se han usado, han pasado controles para asegurar que no dañen el cuerpo. Pero... no es mágico, depende mucho de su tamaño, forma, concentración y de como estén fabricadas. Por esto los científicos siguen estudiando en ellas, para ver qué efectos tienen a largo plazo, si pueden entrar en tejidos más profundos o tambíen saber como interactúan con nuestro sistema inmune.
¿Y qué viene después?
De cara al futuro, el mundo de estos nanohéroes dentales se seguirá desarrollando, y esperamos encontrar cosas como:
- Empastes autorreparables, desarrollados con materiales que detectan una fractura y liberan compuestos que la "arreglan" solos.
- Regeneración del esmalte: no sólo utilizaríamos las nanopartículas para evitar las caries... sino también para volver a generar esmalte nuevo gracias a nanopartículas bioactivas. Un ejemplo de esto serían las nanopartículas de hidroxiapatita.
- Sensores en la saliva, nanopartículas que detectan infecciones, cambios hormonales o incluso cáncer antes de que aparezcan los síntomas.
- Tratamientos personalizados, nanomateriales diseñados según tus bacterias y tu genética.
No es fantasía, es la próxima etapa de la odontología.
A modo de resumen podríamos decir que...
Es la revolución más pequeña con el impacto más grande.
Estas nanopartículas inteligentes no son solo un avance curioso, son herramientas capaces de:
- Mejorar tratamientos
- Evitar enfermedades
- Restaurar dientes de forma más duradera
- Hacer el mundo de la odontología más cómoda, precisa y personalizada.
Estas nanopartículas son diminutas, casi invisibles... pequeñas pero matonas, podrían transformar por completo la forma en la que cuidamos nuestra boca.
Bajo nuestro punto de vista...
La llegada de las nanopartículas es un antes y un después en la odontología. Aunque todavía quedan muchos aspectos por ser investigados, es innegable la capacidad que tienen para prevenir y reparar. Con un uso responsable, podría transformar completamente la forma en que cuidamos nuestra salud bucal.
REFERENCIAS
[1] Imagen 1. https://docmed.ar/nanotecnologia-en-odontologia/
[2] Imagen 2. Avance de la periodontitis
[3] Bollina, T., Sree, V. G., Sivapriya, E., Archana, D., & PradeepKumar, A. R. (2021). Nanoparticles in caries prevention: A review. Journal of Global Oral Health, 4(1), 56-66. https://doi.org/10.25259/JGOH_57_2020
[4] Imagen 3. Carie y empaste. https://www.istockphoto.com/es/ilustraciones/empaste
[5] Moraes, G., Zambom, C., & Siqueira, W. L. (2021). Nanoparticles in Dentistry: A Comprehensive Review. Pharmaceuticals, 14(8), 752. https://doi.org/10.3390/ph14080752
[6] Vídeo 1. Nanopartículas de hidroxiapatita.
Suscribirse a:
Comentarios (Atom)