Los investigadores producen nanodiamantes capaces de administrar remedios medicinales y cosméticos a través de la piel
Gracias a la tecnología óptica avanzada, se puede controlar la ubicación exacta y la concentración de los nanodiamantes de forma no invasiva, lo que elimina la necesidad de realizar una biopsia
La piel es uno de los órganos más grandes y accesibles del cuerpo humano, pero penetrar en sus capas profundas para tratamientos medicinales y cosméticos sigue siendo una tarea pendiente para la ciencia.
Un novedoso método, desarrollado por investigadores de la Universidad de Bar-Ilan (Israel), ofrece una solución innovadora para superar dos grandes retos en la administración de remedios medicinales y cosméticos a través de la piel. Combinando técnicas de nanotecnología y óptica, produjeron diminutas partículas de diamante (nanométricas) tan pequeñas que son capaces de penetrar en la piel para administrar estos remedios. A continuación, crearon un método óptico seguro, basado en el láser, que cuantifica la penetración de los nanodiamantes en las distintas capas de la piel y determina su ubicación y concentración en el tejido corporal de forma no invasiva, eliminando la necesidad de realizar una biopsia. Imagen: Nanodiamante aplicado sobre muestras de piel y penetrado a través de todas las capas cutáneas: la concentración de nanodiamante se reduce a medida que la capa es más profunda
Prof. Dror Fixler, Bar-Ilan University
Aunque hay algunos remedios -como los parches de nicotina para dejar de fumar- que se administran a través de la piel, este método de tratamiento es poco frecuente, ya que las partículas que penetran no deben ser mayores de 100 nanómetros (una milésima de centímetro). Crear herramientas eficaces con partículas tan diminutas es un gran reto. Dado que las partículas son tan pequeñas y difíciles de ver, es igualmente difícil determinar su ubicación exacta dentro del cuerpo, información necesaria para garantizar que lleguen al tejido objetivo. En la actualidad, esta información se obtiene mediante biopsias invasivas y a menudo dolorosas.
Un novedoso método, desarrollado por investigadores de la Universidad de Bar-Ilan (Israel), ofrece una solución innovadora para superar ambos retos. Combinando técnicas de nanotecnología y óptica, produjeron diminutas partículas de diamante (nanométricas) tan pequeñas que son capaces de penetrar en la piel para administrar remedios medicinales y cosméticos. Además, crearon un método óptico seguro, basado en el láser, que cuantifica la penetración de los nanodiamantes en las distintas capas de la piel y determina su ubicación y concentración en el tejido corporal de forma no invasiva, eliminando la necesidad de una biopsia.
Esta innovación acaba de ser publicada por investigadores del Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de la Universidad, en colaboración con la Facultad de Ingeniería Kofkin y el Departamento de Química, en la revista científica ACS Nano.
Los nanodiamantes -de un tamaño de una millonésima de milímetro- se producen detonando explosivos dentro de una cámara cerrada. En estas condiciones, la alta temperatura y la presión hacen que los átomos de carbono de los explosivos se fusionen. Los nanodiamantes creados en el proceso son lo suficientemente pequeños como para penetrar en los tejidos -e incluso en las células- sin causar daños.
Nanodiamantes y suministro de medicamentos
Al igual que los camiones que hacen repartos, los diamantes artificiales pueden suministrar diversos medicamentos a los objetivos previstos, y su distancia y ubicación pueden controlarse gracias al diminuto tamaño de los nanodiamantes. El enfoque de la administración de fármacos mediante nanopartículas ya ha demostrado su éxito en investigaciones anteriores.
Los nanodiamantes recién desarrollados en la Universidad de Bar-Ilan también han demostrado ser eficaces antioxidantes. Esta propiedad garantiza que las partículas que penetren en el cuerpo sean seguras y terapéuticas, ya que sus propiedades químicas permiten recubrirlas con medicamentos antes de introducirlas en el organismo.
Seguimiento de los nanodiamantes mediante la óptica
El método óptico desarrollado por el equipo de investigación les permite identificar las concentraciones relativas de nanodiamantes de las partículas en las diferentes capas de la piel (epidermis, dermis y grasa) mediante una detección segura y no invasiva basada en un láser de longitud de onda azul, un hallazgo único en sí mismo dado que los láseres de longitud de onda roja se utilizan generalmente en los exámenes y tratamientos médicos en humanos. Para determinar su ubicación en la piel y en qué concentración, los pacientes son expuestos brevemente al rayo láser azul. Un sistema óptico crea una imagen tridimensional similar a una fotografía, a través de la cual se pueden extraer los cambios ópticos en el tejido tratado y compararlos con el tejido adyacente no tratado mediante un algoritmo especialmente creado.
"Se trata de un avance importante en dermatología y en ingeniería óptica", afirma el profesor Dror Fixler, director del Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de la Universidad de Bar-Ilan y miembro del equipo de investigación. "Podría abrir la puerta al desarrollo de fármacos aplicados a través de la piel junto a modernos preparados cosméticos que utilicen nanotecnología avanzada". La investigación de Fixler, ayudado por la investigadora Channa Shapira y otros, demuestra la importancia de la innovación óptica en la aplicación clínica.
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