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DESARROLLAN NANOPARTÍCULAS E HIDROGELES PARA CONTROLAR LA LIBERACIÓN DE FÁRMACOS

 
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desarrollannanoparticulasEn el laboratorio de Sistemas Farmacéuticos de Liberación Modificada, de la Unidad de Investigación Multidisciplinaria (UIM) de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Cuautitlán de la UNAM, académicos trabajan en nuevas formulaciones farmacéuticas que aprovechen las propiedades de los nanomateriales.

Como responsable del laboratorio, Elizabeth Piñón Segundo coordina un proyecto de ciencia básica, financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), “orientado al diseño de nanopartículas de aplicación vaginal”, señaló la investigadora.

En él se elaboran nanopartículas poliméricas de acetato ftalato de celulosa, un polímero con propiedades microbicidas que, por sí mismo, actúa contra algunos hongos, bacterias y virus. Aunado a esto, se adicionan agentes antimicrobianos o antimicóticos (miconazol, nitrato de miconazol y clotrimazol), empleados para el tratamiento de padecimientos vaginales, de alta incidencia entre la población.

Para su obtención, explicó, se parte del polímero preformado de manera granular, que es disuelto con un solvente orgánico parcialmente miscible con el agua; pasa por un mecanismo de emulsificación-difusión, cuyo resultado es una suspensión de nanopartículas. El método fue patentado por David Quintanar Guerrero, también académico de Cuautitlán, con quien colabora el equipo de Piñón Segundo.

La académica mencionó algunas ventajas de esta formulación. Por lo general, para las infecciones vaginales se usan óvulos, geles o tabletas, que son de difícil aplicación, incómodos y generan escurrimientos. Debido a ello, el tiempo de contacto del fármaco con el tejido mucosal es corto (además, por los procesos de autolimpieza vaginal). En consecuencia, “la cantidad de fármaco que logra tener un efecto terapéutico es baja”.

En cambio, al tener un tamaño de partícula submicrónico, ésta puede interactuar con la mucosidad que recubre el epitelio, de modo que los nanosistemas “sean retenidos por mayor tiempo y el principio activo que contienen sea liberado de forma controlada”. Esto promueve una mayor efectividad.

Trabajarán con polímeros bioadhesivos

Una vez elaboradas las nanopartículas, se busca aumentar sus propiedades bioadhesivas, con el fin de mejorar su interacción con la mucosa vaginal. Con este fin, el equipo de Piñón Segundo comenzará a trabajar a partir de este año en un proyecto PAPIIT.

La idea central es incluir en la superficie de las nanopartículas mencionadas moléculas que interactúen con la mucina y, como consecuencia, prolonguen su tiempo de residencia. Esto aumentará aún más la efectividad del medicamento.

Con la propuesta de Elizabeth Piñón, al prolongar el tiempo de contacto entre fármaco y tejido orgánico las mujeres no deberán administrar de manera constante una formulación (muchas pacientes desisten del tratamiento tradicional en cuanto ven mejoría, pero se debe dosificar hasta el final del tratamiento).

Tal adhesión, aclaró, es permitida por las interacciones entre las cadenas poliméricas. “Los grupos funcionales de esos polímeros mucoadhesivos interaccionan con moléculas presentes en el moco vaginal, en específico en las cadenas de mucina”. Estas nanopartículas bioadhesivas se elaboran con el mismo método de emulsificación-difusión, “porque es una técnica que tenemos perfectamente estandarizada en el laboratorio”.

Por otro lado, además del acetato ftalato de celulosa, se buscará incluir otros polímeros biodegradables como el ácido láctico y ácido poliláctico-co-glicólico. Mediante la modificación de las propiedades bioadhesivas de estos materiales, “pueden ser dirigidas a cualquier mucosa”, como la bucal o nasal.

Tales formulaciones, además de permitir una liberación controlada, se pueden dirigir de forma concreta al sitio de acción requerido, sin que haya pérdida del fármaco en otros procesos metabólicos; por ejemplo, “uno administrado por vía oral puede ser biotransformado en el hígado por el efecto del primer paso hepático”, por lo cual requiere dosis más grandes para ser efectivo.

Hidrogeles que modulan la aplicación

Otro proyecto PAPIIT a cargo de este grupo de trabajo, consiste en el desarrollo y caracterización de hidrogeles, que pueden tener una aplicación vaginal, oftálmica u oral.

Esta línea de investigación cuenta con tres años de trabajo y se realiza en conjunto con José Manuel Cornejo Bravo, de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC) y su grupo de investigación. Como resultado, “hemos desarrollado diferentes hidrogeles que pueden contener principios activos y modulan la velocidad en la que éstos son liberados”, indicó la especialista.

El equipo de la UABC se ha encargado de hacer la síntesis de los hidrogeles, mientras que el laboratorio de la FES Cuautitlán busca y realiza las aplicaciones farmacéuticas. A futuro, se proyecta incluirles nanopartículas.

Una de las principales ventajas consiste en que, al absorber fluidos biológicos, aumentan y relajan las cadenas de polímero, por lo que el fármaco contenido puede ser liberado de manera controlada: “al modificar la composición de los polímeros que preparamos, es factible controlar la velocidad de liberación”.

Los hidrogeles se obtienen a través de una reacción química; se ajusta la temperatura y las condiciones de polimerización, se mezclan monómeros con iniciadores de reacción y agentes entrecruzantes; el proceso se realiza sobre placas de vidrio silanizadas, con lo que se obtienen películas de gel, mismas que pueden ser cortadas en la forma que convenga.

Créditos: UNAM-DGCS-320-2014

UN aporta a estudios internacionales contra el cáncer.

 
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23 de Octubre del 2012
En alianza con investigadores internacionales, la UN participa en el desarrollo de un tratamiento para combatir el cáncer. Buscan mayor efectividad y reducir los efectos adversos de la quimioterapia.
Mediante una droga anticancerígena que se adhiere a nanopartículas, este procedimiento pretende atacar la enfermedad bajo la modalidad tres en uno, donde un mismo elemento genera varias formas de eliminar el cáncer.
“Para ello, tomamos la superficie de una nanopartícula y le pegamos un  anticuerpo que se adhiere a la membrana plasmática en unos espacios específicos; se evita la alimentación de la célula haciendo que en primera instancia esta se debilite y muera de hambre porque no puede crecer”, indicó Manuel Francisco Meléndrez, investigador de la Universidad de Concepción en Chile y uno de los gestores del proyecto.
Por otra parte, el anticuerpo evita el replicamiento molecular de la célula, y dado su debilitamiento a causa del hambre la acción del anticancerígeno hace que muera más rápido, por lo cual las dosis de quimioterapia requeridas actualmente van a disminuir, así como sus efectos secundarios porque es un proceso local.
“En tercer lugar, la célula es atacada aplicando calor a la nanopartícula;   si está débil e intoxicada y, adicionalmente, es sometida a altas temperaturas, entonces la afección se va a morir más rápido”, argumentó el investigador.
Además de estas tres formas de combatir las células cancerígenas, el proyecto ha concebido otra manera de atacar la enfermedad mediante una nanopartícula magnética de ferrita que se recubre con oro, y sobre esta capa se depositan las drogas; estas se inyectan en el lugar donde está el cáncer y mediante un imán se hace tratamiento local porque, gracias a la ferrita, la partícula magnética puede ser direccionada por los médicos.
Por su complejidad, distintas universidades y científicos del mundo se enfocan en un aspecto específico de este tratamiento. El trabajo de la UN se concentra en verificar si, efectivamente, las moléculas de las drogas se han adherido de manera adecuada a la superficie de la nanopartícula, pues según el ingeniero Meléndrez, la Sede Manizales cuenta con uno de los mejores equipos de espectroscopia Raman del país que permiten este tipo de estudio.
Créditos:http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/inicio.html
El tratamiento funciona mediante una droga anticancerígena que se adhiere a nanopartículas.

El tratamiento funciona mediante una droga anticancerígena que se adhiere a nanopartículas.

23 de Octubre del 2012

En alianza con investigadores internacionales, la UN participa en el desarrollo de un tratamiento para combatir el cáncer. Buscan mayor efectividad y reducir los efectos adversos de la quimioterapia.

Mediante una droga anticancerígena que se adhiere a nanopartículas, este procedimiento pretende atacar la enfermedad bajo la modalidad tres en uno, donde un mismo elemento genera varias formas de eliminar el cáncer.

“Para ello, tomamos la superficie de una nanopartícula y le pegamos un  anticuerpo que se adhiere a la membrana plasmática en unos espacios específicos; se evita la alimentación de la célula haciendo que en primera instancia esta se debilite y muera de hambre porque no puede crecer”, indicó Manuel Francisco Meléndrez, investigador de la Universidad de Concepción en Chile y uno de los gestores del proyecto.

Por otra parte, el anticuerpo evita el replicamiento molecular de la célula, y dado su debilitamiento a causa del hambre la acción del anticancerígeno hace que muera más rápido, por lo cual las dosis de quimioterapia requeridas actualmente van a disminuir, así como sus efectos secundarios porque es un proceso local.

“En tercer lugar, la célula es atacada aplicando calor a la nanopartícula;   si está débil e intoxicada y, adicionalmente, es sometida a altas temperaturas, entonces la afección se va a morir más rápido”, argumentó el investigador.

Además de estas tres formas de combatir las células cancerígenas, el proyecto ha concebido otra manera de atacar la enfermedad mediante una nanopartícula magnética de ferrita que se recubre con oro, y sobre esta capa se depositan las drogas; estas se inyectan en el lugar donde está el cáncer y mediante un imán se hace tratamiento local porque, gracias a la ferrita, la partícula magnética puede ser direccionada por los médicos.

Por su complejidad, distintas universidades y científicos del mundo se enfocan en un aspecto específico de este tratamiento. El trabajo de la UN se concentra en verificar si, efectivamente, las moléculas de las drogas se han adherido de manera adecuada a la superficie de la nanopartícula, pues según el ingeniero Meléndrez, la Sede Manizales cuenta con uno de los mejores equipos de espectroscopia Raman del país que permiten este tipo de estudio.

Créditos:http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/inicio.html

Prueban conductividad del cobre con nanopartículas de plata

 
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El material está compuesto por cobre con partículas de plata.
El material está compuesto por cobre con partículas de plata.

1 de febrero de 2012

Predecir la capacidad para conducir energía del compuesto de cobre con partículas de plata y describir su comportamiento físico y químico es el enfoque de un modelo teórico en desarrollo.

La Universidad de Mérida (México), en colaboración con la Universidad de Boulder (Colorado), trabajan en la consolidación de este modelo que permitiría el análisis de la conductividad de la combinación de cobre con partículas de plata de tamaño nanométrico.

Durante su visita de intercambio para fortalecer procesos de investigación con la Sede Manizales, José Ordóñez Miranda, investigador posdoctoral del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) de Mérida, en México, expresó que “en la comunidad científica solo existen estudios para escalas milimétricas y micrométricas pero no para estos tamaños nano”.

“Si tenemos un material compuesto grande como una placa de cobre, pero con nanopartículas de plata, las cuales mejoran las propiedades del cobre como la conductividad de la energía, la pregunta es cuál es esa nueva conductividad y cuánto mejora esa propiedad, teniendo en cuenta que en el cobre puro esta es de 401 watts por metro por kelvin, y la de la plata es alrededor de 2.000”, manifestó el investigador.

Dicha pregunta, afirmó, ha sido investigada alrededor de cien años atrás pero se han encontrado respuestas para condiciones limitadas. Este modelo teórico responde a dos efectos que no se habían estudiado: el tamaño de la partícula y el efecto de concentración del material.

Dichos aspectos cobran relevancia teniendo en cuenta que el crecimiento (aumento de la conducción de energía) depende de muchos factores, como el tamaño de las partículas, si es de 5, 10, 15 o más nanómetros; la forma, si son esféricas, cilíndricas o presentan diferentes morfologías; la dirección, si están alineadas o no, y la cantidad de partículas, entre otros.

“Los resultados coinciden con datos experimentales reportados en la literatura científica, lo que demuestra que la conductividad de esas partículas de plata de tamaño nano que estamos insertando en las mejores condiciones, podrían lograr un crecimiento de más del 50% de la capacidad del cobre, es decir, 600 watts por metro por kelvin”, concluyó Ordóñez Miranda.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co