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Control de azúcar en sangre mediante nanopartículas y ultrasonido

Una nueva técnica basada en la nanotecnología y diseñada para regular el azúcar en sangre en diabéticos, podría ofrecer a los pacientes la posibilidad de aplicar insulina de un modo menos doloroso, usando un pequeño dispositivo que emplea ultrasonido. Esto permitiría incrementar los días entre las inyecciones, a diferencia de la situación actual común en la que hay que recurrir a las agujas para administrar insulina con mayor frecuencia.

La nueva técnica ha sido desarrollada por el equipo de Zhen Gu, profesor en un programa de ingeniería biomédica, que mantienen la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, ambas instituciones en Estados Unidos.

Esta técnica consiste en inyectar nanopartículas biocompatibles y biodegradables, llenas de insulina, en la piel del paciente.

Cada una de esas nanopartículas tiene una carga eléctrica, positiva cuando es revestida con chitosán (un material biocompatible conocido también como quitosana y que se obtiene a menudo a partir del procesamiento de caparazones de algunos crustáceos), o negativa al recubrirse con alginato (un material biocompatible que se encuentra normalmente en las algas marinas).

Cuando las soluciones de ambos tipos de nanopartículas recubiertas son mezcladas, la atracción entre carga positiva y negativa por la fuerza electroestática hace que las nanopartículas conformen una “nanorred”.

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Una nueva técnica permite a los diabéticos controlar la liberación de insulina mediante una nanorred inyectable y un dispositivo portátil de ultrasonido. (Imagen: Zhen Gu, Universidad Estatal de Carolina del Norte)

Las nanopartículas son también porosas. Una vez dentro del cuerpo, dichas nanopartículas comienzan a liberar insulina. Pero la mayor parte de la insulina no se dispersa lejos sino que queda retenida en una especie de depósito virtual dentro de una capa subcutánea de la piel, mediante la fuerza electrostática de la nanorred. De este modo, a efectos prácticos se crea una dosis de insulina que simplemente se encuentra a la espera de ser liberada dentro del torrente sanguíneo.

Cuando un paciente tiene diabetes tipo I, o una fase avanzada de la diabetes tipo II, su cuerpo necesita insulina adicional, una hormona que transporta glucosa (o azúcar en sangre como se conoce popularmente) desde el torrente sanguíneo a las células del cuerpo. Estos pacientes deben inyectarse insulina a medida que la necesitan para asegurarse de que sus niveles de azúcar en sangre estén dentro de un rango normal. Sin embargo, estas inyecciones pueden ser dolorosas.

Usando la nueva tecnología desarrollada por el equipo de Gu, un paciente con diabetes no tiene que inyectarse una dosis de insulina con mucha frecuencia, ya que en la mayor parte de las ocasiones la insulina necesaria ya está “preinyectada” por así decirlo, almacenada en el depósito subcutáneo, y tan solo se requiere que el paciente utilice un dispositivo pequeño y portátil para aplicarse ondas de ultrasonido enfocadas al sitio donde está la nanorred y liberar de este modo la insulina necesaria dentro del torrente sanguíneo sin el dolor de un pinchazo.

Cuando el ultrasonido es interrumpido, la fuerza electrostática se restituye y atrae de nuevo a las nanopartículas para conformar otra vez la nanorred. Las nanopartículas luego liberan más insulina, la cual queda retenida dentro del depósito virtual, hasta que la siguiente aplicación de ultrasonido hace pasar a esa dosis al torrente sanguíneo, reiniciándose el ciclo otra vez.

Cuando la insulina de las nanopartículas se agota, se debe inyectar una nueva nanorred. La nanorred anterior se disuelve y es absorbida completamente por el cuerpo en unas pocas semanas.

El equipo de Gu y Jin Di puso a prueba el concepto en ratones de laboratorio con diabetes tipo I, y se ha comprobado que esta técnica permite una liberación lo bastante rápida y oportuna de insulina en el torrente sanguíneo, y que las nanorredes pueden contener suficiente insulina para regular los niveles de glucosa en sangre durante un periodo de hasta 10 días.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Jennifer Price del citado programa conjunto de las dos universidades de Carolina del Norte, Xiaoning Jiang y Yun Jing de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, así como Xiao Gu de la Universidad de Yangzhou en China.

Información adicional

Fuente: Noticiasdelaciencia.com

Una respuesta

  1. Espectacular si está para la venta me gustaría obtenerlo gracias

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