Un equipo de la Universidad israelí de Bar-Ilan, cerca de Tel Aviv, hizo un descubrimiento decisivo que permite seguir con precisión el movimiento de las partículas, como nunca antes. Los investigadores utilizaron nanodiamantes invisibles que en breve reemplazarán a las inyecciones.
La tecnología a través de la piel ya se utiliza ampliamente en parches para la nicotina, la cafeína, la anticoncepción y el alivio del dolor, entre otros. Pero para tratar capas específicas de la piel, los desarrolladores de fármacos tienen que entender sus «perfiles de permeación», es decir, cómo se comportan las partículas al atravesar la piel.
Las empresas farmacéuticas están desarrollando nuevos tratamientos con partículas invisibles recubiertas de medicamentos, pero necesitan saber exactamente a qué parte de la piel llegan para saber si serán eficaces.
Las minúsculas partículas de carbono -que miden sólo una millonésima parte de un milímetro- ofrecerán una alternativa segura y sin dolor a las inyecciones.
Su sistema basado en el láser indica si los nanodiamantes están en el lugar y la concentración adecuados para que los tratamientos a través de la piel funcionen.
Sin los láseres, los desarrolladores de fármacos que realizaban ensayos clínicos tenían que tomar biopsias -una técnica invasiva y a veces dolorosa en la que se extirpan células o tejidos- para ver si los nanodiamantes habían alcanzado su objetivo.
El profesor Dror Fixler, director del Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de Bar-Ilan, expresó que se trata de «un avance importante en dermatología y en ingeniería óptica».
«Podría abrir la puerta al desarrollo de fármacos aplicados a través de la piel junto con los modernos preparados cosméticos que utilizan nanotecnología avanzada», agregó Fixler.
Los nanodiamantes son una innovación muy reciente. Se producen en el departamento de química de la universidad detonando explosivos dentro de una cámara cerrada.
Esto reproduce las condiciones de alta presión y alta temperatura en las que se forman los diamantes naturales bajo la superficie de la tierra.
A continuación, los nanodiamantes se aplican a la piel en forma de solución, un polvo muy fino mezclado con unas gotas de agua. En los experimentos de laboratorio, el equipo utilizó piel de cerdo y midió el progreso de los nanodiamantes al cabo de tres horas.
Lo difícil es seguir algo que mide sólo una millonésima parte de un milímetro. Es bastante difícil en cualquier circunstancia, pero el tejido de la piel es turbio: opaco y difícil de ver.
Hasta ahora, la única forma de trazar el movimiento de los nanodiamantes era realizar una biopsia y luego examinar la muestra con un microscopio electrónico de transmisión de gran potencia.
No había otra manera de ver realmente los nanodiamantes in situ. Ahora ya la hay. El profesor Fixler y su equipo combinaron un láser con un algoritmo que les permite «ver» lo que ocurre.
El algoritmo utiliza matemáticas muy complejas para interpretar una imagen visual básica y determinar dónde están los nanodiamantes. En realidad no son visibles, pero la imagen capta datos que permiten al algoritmo comprender su ubicación.
«La mayoría de los detectores, incluidos los ojos y las cámaras, detectan la intensidad de las ondas luminosas ópticas», explicó a NoCamels Channa Shapira, estudiante de doctorado que participa en la investigación en Bar-Ilan.
«Pero hay un concepto más complicado de entender, que no se puede captar realmente, ni siquiera matemáticamente, llamado fase. La fase es la parte imaginaria de la onda. No se puede medir, pero contiene mucha información importante. Tomamos un conjunto de imágenes utilizando una simple cámara, luego tenemos un algoritmo que reconstruye la fase que se pierde», señaló Shapira.
Los pacientes son expuestos brevemente a un rayo láser azul. A continuación, 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 el algoritmo especialmente creado.
«Esta nueva generación de medicamentos puede atravesar la piel y sustituir a las inyecciones, y podría dirigirse a sitios específicos y al cuerpo. Pero, para poder dirigirlos, primero tenemos que ser capaces de rastrearlos para ver a qué profundidad llegan y cómo penetran en la piel. Las imágenes son limitadas cuando se intenta detectar las nanopartículas en un entorno tan turbio», añadió Shapira.
Imagen: Liberty Science Center
Fuente: AJN
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