El chip eléctrico elimina las nanopartículas de la sangre

Los ingenieros han desarrollado tecnología basada en chips que usa un campo eléctrico oscilante para aislar nanopartículas de la sangre de forma rápida y fácil.
Esta configuración de laboratorio muestra el chip que se usa para separar las nanopartículas de una gota de plasma sanguíneo.
Crédito de la imagen: Ibsen / UC San Diego

En el diario Pequeña, el equipo de la Universidad de California en San Diego dice que la nueva herramienta podría usarse para eliminar las nanopartículas que transportan drogas de la sangre.

Las nanopartículas, pequeños objetos 1000 veces más pequeños que el grosor del cabello humano, están llegando cada vez más a la medicina, por ejemplo, como un vehículo para atacar con precisión el suministro de fármacos dentro de las células o para disolver los coágulos sanguíneos.

Una herramienta que elimina rápidamente las nanopartículas de la sangre sería útil para los investigadores que diseñan y estudian los sistemas de administración de fármacos en nanopartículas y desean saber cómo afecta a las nanopartículas.

Por ejemplo, una de las cosas que puede suceder es que las proteínas sanguíneas pueden adherirse a las nanopartículas y hacerlas menos efectivas.

Otra forma en que la herramienta podría usarse es averiguar si la química sanguínea de un paciente es compatible con las superficies del tipo de nanopartícula en la administración del medicamento en consideración.

El primer autor, el Dr. Stuart Ibsen, un investigador de nanoingeniería, dice que el suyo es el primer ejemplo de la eliminación de una amplia gama de nanopartículas del plasma con una manipulación mínima.

"Es sorprendente que este método funcione sin modificaciones en las muestras de plasma o las nanopartículas", agrega.

Nanopartículas eliminadas del plasma en 7 minutos

Los métodos actuales para eliminar nanopartículas de la sangre son engorrosos y tardan mucho tiempo.

Por ejemplo, en una forma de eliminar las nanopartículas del plasma, el plasma debe diluirse primero, luego mezclarse con una solución de azúcar altamente concentrada, y luego centrifugarse. Otro método requiere que las nanopartículas se etiqueten con un agente que se adhiere a su superficie.

Pero estos métodos no son satisfactorios ya que pueden cambiar las propiedades físicas de las nanopartículas, o en muchos casos, no pueden usarse con tipos típicos de nanopartículas.

Para el estudio, los investigadores utilizaron un chip eléctrico del tamaño de una moneda de diez centavos que contiene cientos de electrodos diminutos que configuran un campo eléctrico que oscila rápidamente y que extrae las nanopartículas de una muestra de plasma.

El equipo probó el chip en una gota de plasma enriquecida con nanopartículas y observó mientras completaba la extracción en 7 minutos.

El chip utiliza una tecnología innovadora que funciona a pesar del alto nivel de sal en el plasma sanguíneo. Explota el hecho de que cuando se establece el campo, las cargas positivas y negativas en las nanopartículas se alinean a una velocidad diferente a las cargas en las moléculas del plasma.

Este desequilibrio causa una atracción entre las nanopartículas y los electrodos, y como el campo oscila a 15,000 veces por segundo, las partículas se empujan hacia el electrodo, dejando el plasma atrás.

La tecnología también podría ser útil en otras aplicaciones médicas, ambientales e industriales donde existe la necesidad de eliminar nanopartículas de fluidos complejos. El Dr. Ibsen concluye:

"Hemos diseñado una técnica muy versátil que puede usarse para recuperar nanopartículas en muchos procesos diferentes".

A principios de este año, Noticias médicas hoy aprendió cómo las nanopartículas diseñadas pueden ingresar a los suministros de agua. En el diario Ciencias de Ingeniería Ambiental, los investigadores de la Universidad de California-Riverside dicen que sus hallazgos generan preocupación acerca de si las instalaciones actuales de tratamiento de agua pueden eliminar adecuadamente las nanopartículas diseñadas.

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