El cáncer es un padecimiento que aqueja a buen porcentaje de la población mundial; afortunadamente los avances actuales en robótica me hacen pensar que pronto la mortalidad debido a dicho padecimiento disminuirá radicalmente, para beneficio de todos.

En este campo de la medicina robótica hay buenas noticias, pues un pequeño robot cangrejo (cáncer, del griego=cangrejo) podría constituirse en el némesis del cáncer de estómago dentro de algunos años. El pequeño robot ha sido desarrollado por el Hospital Universitario de Singapur en colaboración con el Instituto de Ingeniería de Nanyang.

La principal ventaja de este cangrejo robótico es que no habrá que operar al paciente mediante los procedimientos quirúrgicos tradicionales, que implican realizar incisiones en el paciente, que a la larga dejan cicatrices. La idea es colocar al mini robot en la punta de un endoscopio e introducirlo por la boca.

Para que pueda realizar su labor el cangrejo robótico deberá llevar en sus extremidades los instrumentos necesarios (pinza para sostener tejidos y gancho para cortar). Obviamente el robot será controlado por un cirujano experto quien tendrá el control del cangrejito y verá lo que este “ve” mediante una pequeña cámara.

Otra de las ventajas de los robots en comparación con nosotros los humanos es que son capaces de hacer movimientos precisos lo que minimiza el daño que se pueda provocar al paciente. Como nota curiosa hay que mencionar que la idea de desarrollar este robot surgió en una cena de mariscos en Singapur en 2004.

Vía: ALT1040

Rayo láser - Imagen de la Wikipedia

Dos lasers pueden ser mejor que uno al atacar células cancerígenas, según una investigación publicada por científicos de la Universidad de Rice.

Investigadores de varias áreas de dicha universidad están usando simulaciones por computadora para cuantificar el efecto de calentar nanopartículas con lasers infrarrojos para remover tumores cancerígenos sin dañar el tejido sano circundante al mismo. Para eso no sólo se basan en el tamaño y la composición del tumor, sino también en las mismas propiedades del tejido.

Lasers y nanopartículas ya están siendo usadas para el tratamiento del cáncer. Una compañía de Houston, fundada por científicos de Rice, de nombre Nanospectra Biosciences, Inc., está conduciendo pruebas en humanos de un sistema que usa nanopartículas calentadas con lasers para matar tumores. Los fundadores de esta empresa son todos parte del Laboratorio de Nanofotónica de Rice.

“Se puede pensar de esta forma: Si estás manejando en una noche muy nublada, es muy difícil ver el camino, no importa qué tan buenas sean las luces del auto”, declara un investigador del proyecto, y añade: “Eso se debe a la presencia de millones de muy pequeñas gotas de agua en el aire que absorben y esparcen la luz, desviando los rayos de los focos antes de que puedan reflejarse en cualquier otra cosa en el camino”.

“Las nanopartículas dispersadas en un tumor hacen exactamente lo mismo. Son muy buenas absorbiendo la luz del láser y generando calor, pero con ciertos tumores, esa misma calidad impide a buena parte de la luz profundizar en el tejido”.

Una temperatura uniforme de al menos 60 grados Celsius debe ser generado para matar al tumor entero. “Aumentar la temperatura en un extremo pero no en el otro simplemente permite que el tumor vuelva a crecer, lo cual no soluciona el problema, ni cura al paciente”.

Si bien se considera que los hallazgos del equipo investigador suponen un avance en esta tecnología, se espera que futuros progresos permitirán mejorar aún más este método.

Fuente: Rice University

Kinesina adherida a un microtúbulo - Imagen de la Wikipedia

Ya hemos hablado de diversos dispositivos que administran fármacos en el organismo de una manera más eficaz. Hoy traemos otro método que según investigaciones parece ser también muy bueno en esa tarea.

Motores especializados de proteínas que transportan “cargas” entre células podrían ser convertido en máquinas nanométricas para la administración de drogas, según declaran bioingenieros. Además, la alteración química de las funciones proteicas podría también ayudar a inhibir el crecimiento de tumores cancerosos.

Cada célula en el cuerpo contiene motores de proteínas que transportan “cargas” como ser cromosomas, mitocondrias o paquetes de proteínas, ya sea desde el centro de la célula hacia afuera, o desde la periferia hacia el núcleo. La mayoría de los motores de proteínas contienen dos motores principales, o cabezas, que están adheridas a su cola.

“Piensen en esto como un tren de carga a un nivel molecular“, dijo William Hancock, profesor de bioingeniería en la Universidad Estatal de Penn. “Que corre en rutas cilindricas, o microtubulos, hechos de muchas proteínas unidas en un gran polímero, que es 1/10.000 el diámetro de un cabello”.

Hancock y sus colegas están estudiando el motor de la proteína conocida como kinesina-2. Están tratando de entender el mecanismo molecular que permite a estas proteínas nanométricas moverse entre las células.

El profesor William incluso cree que un acercamiento en la comunicación de estos motores con los microtúbulos y las células podrán ofrecer nuevas formas de administrar drogas que inhiben la kinesina.

“Hay mucha kinesina involucrada en la división celular, y el cáncer es una división celular fuera de control”, declara Hancock. “Nuestra esperanza es que este conocimiento ayude a diseñar nuevas drogas que impidan el funcionamiento de estos motores durante la división celular y por ende enlentecer el crecimiento de tumores”.

Fuente: Penn State

Análisis del "escarabajo fotónico" con esta técnica, que se espera ayude a mejorar el diseño de células solares y chips de computadora - Imagen de American Chemical Society

Un reciente descubrimiento podría acelerar el entendimiento de un amplio rango de enfermedades, desde cáncer hasta osteoporosis, gracias a investigadores de Utah que están informando el desarrollo de una nueva técnica microscópica que usa espejos de “nanopartículas de plata” para revelar detalles ocultos dentro de huesos, células cancerosas, y otras estructuras biológicas. El método también puede ayudar a identificar el daño estructural en una amplia gama de materiales, incluyendo plásticos de fibra de carbono usados en aeroplanos.

John Lupton y colegas investigadores señalan que una de las herramientas más poderosas y ampliamente usadas para imaginar estructuras biológicas es la microscopía fluorescente, que requiere que el especimen sea tratado con tintas fluorescentes. Pero las tintas usadas para visualizar estas estructuras puden matar cálulas vivas en el proceso, limitando de esta manera la efectividad de esta técnica.

Los científicos mejoraron dicha técnica al usar un láser infrarrojo excitando un conjunto de nanopartículas de plata, cada una de ellas es 1/5000 el ancho de un pelo humano, depositado debajo del material de estudio. Las partículas enfocan intensos rayos de luz a través de las muestras para revelar información acerca de la composición de la estructura de estas. En un estudio de laboratorio, se usó esta nueva técnica para ver la escala verde iridiscente del llamado “escarabajo fotónico”, la cual podrá  otorgar ideas para diseñar nuevos y más poderosos chips de computadora y células solares.

Fuente: American Chemical Society

Dispositivo que "cepilla" las células cancerígenas - Imagen de Cornell University

Michael King, investigador y profesor de ingeniería biomédica de la Universidad de Cornell, ha desarrollado novedosos hallazgos en la lucha contra el cáncer.

Se trata de lo que él llama un “cepillado”, un dispositivo diminuto que captura y destruye células cancerígenas del torrente sanguíneo antes de que se esparzan por el resto del cuerpo.

Dicho profesor, demostró mediante investigaciones, que ayudadas por la reacción inmunitaria del organismo ante agentes invasores, un par de proteínas son capaces de erradicar hasta el 30% de las células degeneradas en la sangre sin lastimar a células saludables. Para facilitar esta tarea, King propone el implante de un artefacto en un vaso sanguíneo periférico, que podrá filtrar y destruir aquellas células cancerígenas que circulan en la sangre.

Según declaró el investigador, este método, acompañado de las terapias tradicionales contra el cáncer, erradicará gran parte de la diseminación del tumor en el organismo, y le dará al mismo una mayor oportunidad de recobrar totalmente la salud.

La técnica fue probada con éxito con cáncer de próstata y de colon. Y se cree que con proteínas adicionales se podrá combatir cualquier otro tumor. “Si pudiera prevenirse o erradicarse cualquier tipo de metástasis, el cáncer en su casi totalidad sería tratable” dijo King. Pero lamentablemente pasarán años antes de que suceda la aplicación clínica de estos hallazgos.

La investigación fue llevada a cabo gracias a fondos del estado de Nueva York y el Instituto Nacional de Cáncer de Estados Unidos. Participaron en la misma catedráticos de la Universidad de Cornell y de la Universidad de Rochester.

Fuente: Cornell University

La foto muestra un nanotubo de fibra de carbono

Algunas veces la ingeniería nos trae buenas noticias como la bomba superbarata para luchar contra la pobreza, y otras, sin embargo, son malas. Y hoy toca mala.

Según han revelado científicos en la revista Nature Nanotechnology, las nanotubos de fibra de carbono son potencialmente cancerígenos. La razón no es difícil de entender y tampoco parece que fuera difícil de prever, aunque un servidor confiesa que no se le pasó por la cabeza. A lo que iba, que dichos nanotubos son los asbestos del presente. Los asbestos eran materiales de construcción que se prohibieron hace ya unas décadas porque provocaban asbestosis, que es una de las enfermedades profesionales que más pronto fueron identificadas como tales. Consiste en que el material se puede descomponer en fibras tan pequeñas (de unas 5 micras) que se clavan en los pulmones, lo que acaba derivando en necrosis del tejido pulmonar.

Los investigadores lo han demostrado con ratones, y han dado, si no la alarma, sí el aviso, puesto que estos nanotubos ya se incorporan en pantallas de ordenador o componentes para bicicleta.

Visto en Pop Science.