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Nanoparticles Para el Tratamiento del Biohazard - Nueva Tecnología

Nanoparticles puede venir algún día al salvamento de la gente expuesta a los peligros de la substancia química, biológicos o radiológicos. Los investigadores de Argonne están en los escenarios tempranos de la prueba de un sistema que limpiaría la sangre de contaminantes usando partículas magnéticas minúsculas y un separador magnético portátil, externo.

Los métodos Actuales de limpiar la sangre materiales radioactivos y de otros peligrosos se limitan principal a la diálisis y las técnicas de la filtración, dijeron a Michael D. Kaminski de la División de la Ingeniería Química de Argonne. Kaminski está desarrollando el nuevo sistema con el Axel J. Rosengart de la Universidad de Chicago.

Lamentablemente, los procedimientos médicos actuales para desintoxicar sangre humana se restringen solamente a algunos tipos de toxinas, limitando drástico las opciones del tratamiento para las víctimas expuestas. También, varios defectos importantes existen con la tecnología actualmente disponible. Los Tratamientos pueden tardar varias horas para terminar, requieren la rotación y la filtración de volúmenes grandes de sangre, son bastante ineficaces en la eliminación de las toxinas y pueden ser aventurados para el paciente. Por estas razones, los métodos actuales se restringen sobre todo a los pacientes con la insuficiencia renal y ciertos tipos de sobredosis de droga.

Los tratamientos Alternativos existen, tales anticuerpos y queladores - las substancias que combinan con y neutralizan las toxinas. Estos tratamientos se pueden utilizar para las clases específicas de toxinas, pero no son eficientes. Además, pueden causar efectos secundarios serios, tales como reacciones alérgicas e incidente del órgano.

“El mejor que los doctores pueden hacer para la mayoría de la exposición del biohazard es tratamiento de apoyo,” Kaminski dijo. “Este nuevo sistema será diseñado para quitar directamente los agentes tóxicos de la circulación sanguínea - de manera rápida y eficiente.”

El sistema de la desintoxicación del biohazard previsto por Kaminski y Rosengart utilizará nanoparticles biodegradables entre 100 y 5.000 nanómetros (un nanómetro es un diez-millonésimo de un centímetro) de tamaño - bastante pequeño para pasar a través de los vasos sanguíneos minúsculos pero bastante grande evitar ser filtrada de la circulación sanguínea por los riñones. Las partículas contendrán una pasta magnética del hierro y estarán recubiertas con un tipo de glicol de polietileno, que evita que sean atacadas por los glóbulos blancos. Las partículas contendrán una proteína específica que ate a un agente tóxico específico.

Las partículas serían inyectadas intravenoso en el paciente y circular en la circulación sanguínea, donde las toxinas atarían a las superficies de la nanoparticle-antitoxina. Para quitar posteriormente los nanoparticles y las toxinas asociadas, una pequeña derivación en doble canal (similar al aislante de tubo de la transfusión del intercambio) insertada en una arteria de la arma o de la pata circularía sangre a y desde un separador magnético externo. Dentro del separador, la sangre atravesaría un arsenal que se ramifica de los tubos minúsculos, donde los imanes fuertes inmovilizarían las partículas hierro-basadas. La sangre Limpiada continuaría atravesar los tubos y nuevamente dentro del cuerpo.

Las pruebas Recientes en ratas mostraron la promesa del sistema. Los científicos utilizaron la peroxidasa del rábano picante, una enzima de uso general en experimentos de la biología, para simular una toxina. Los nanoparticles fueron hechos de la magnetita, un mineral altamente magnético, encapsulado en esferas del poliestireno. Las Diversas tallas y composiciones del nanoparticle fueron probadas; el nivel de “toxina” en las circulaciones sanguíneas de las ratas cayó por el 50 por ciento en una media hora o menos.

“Aunque el enfoque inmediato de los centros de investigación en las probables toxinas de la guerra biológica, química y radiológica, la tecnología se podría extender a otras dolencias,” dijo a Rosengart. El sistema puede prestarse a las emergencias de la sobredosis de la droga y de la medicación, por ejemplo, o al tratamiento de diversas enfermedades crónicas o agudas.

El asiento para este trabajo fue descansado el año pasado cuando Kaminski, Rosengart y sus colegas terminaron un pequeño proyecto de investigación exploratorio que ése llevó directamente a este programa de investigación DARPA-financiado más grande.

La investigación Futura se centrará en la determinación de la composición óptima del nanoparticle, encontrar tipos de receptores para atar a las diversas toxinas y desarrollar un separador externo compacto que se pueda utilizar por los respondedores de la emergencia.

10 de noviembre de 2003 Asentadoth

Date Added: Jan 9, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 08:23

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