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lunes, 28 de febrero de 2011

Creadas las primeras vacunas nanométricas

Ingenieros del MIT han diseñado unas nanopartículas o partículas microscópicas que servirán, en un futuro, para vacunar contra diversas enfermedades. Estas nanopartículas son esferas adiposas concéntricas que contienen proteínas sintéticas como las que producen los virus. Una vez inoculadas en el organismo, las esferas dejan salir su contenido, contra el que se defiende el sistema inmune con una respuesta similar a la que producen las vacunas virales. Así, estas nanopartículas “enseñan” al cuerpo a protegerse contra los patógenos. En pruebas realizadas con ratones, se ha comprobado la efectividad de esta tecnología contra la malaria. Los científicos trabajan ahora para desarrollar nanopartículas para crear con ellas otras vacunas, como la del SIDA o el cáncer.


Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), en Estados Unidos, han diseñado unas nanopartículas o partículas microscópicas que servirán, en un futuro, para vacunar contra enfermedades como el SIDA o la malaria. Según publica el MIT en un comunicado, estas nanopartículas son esferas adiposas concéntricas, en las que son introducidas versiones sintéticas de las proteínas que normalmente producen los virus. Gracias a este modo de suministro, dichas proteínas sintéticas provocarían una potente respuesta del sistema inmune, similar a la que provocan las vacunas virales, pero de manera más segura para el paciente.

Protección del organismo
En la actualidad, estas nanopartículas-vacuna están ya siendo probadas en ratones, para la enfermedad de la malaria, que se calcula es contraída cada año en el mundo por más de 210 millones de personas.

Pero los autores de la investigación, el ingeniero del MIT, Darrell Irvine y sus colaboradores del Walter Reed Army Institute of Research, esperan que esta tecnología permita crear vacunas contra otras enfermedades, como el cáncer o las enfermedades infecciosas.

En general, las vacunas protegen al organismo porque provocan la producción de anticuerpos contra los patógenos que se inoculan, generando así una respuesta de defensa que queda “grabada” en el cuerpo.

En muchos casos, como con las vacunas de la polio o de la viruela, para despertar esta respuesta orgánica se utiliza una forma desaparecida o neutralizada del virus, con la que se “enseña” al organismo a defenderse de éste.

Otras vacunas, como la de la difteria, están hechas con una versión sintética de una proteína u otra molécula que normalmente producen los propios patógenos.

Muchas dificultades
Cuando se diseña una vacuna, los científicos intentan que ésta active la respuesta de al menos uno de estos dos tipos de células del sistema inmune: los linfocitos T, que son los que atacan las células del cuerpo que han sido infectadas por el virus; o los linfocitos B, que son los que segregan los anticuerpos que atacan a los virus o bacterias presentes en la sangre y otros fluidos orgánicos.

Pero, para luchar contra enfermedades cuyos patógenos tienden a permanecer dentro de las células, como en el caso del virus del SIDA, la situación es más complicada: la vacuna debe activar una respuesta inmunológica más potente de lo normal o hacer reaccionar a las llamadas células T “asesinas”.

La mejor manera de garantizar que las células T asesinas entren en acción es usar en las vacunas un virus, pero esto no puede hacerse siempre porque ciertos virus, como el VIH, son muy difíciles de neutralizar para que resulten inofensivos.

Por eso, en casos como el del SIDA o la hepatitis B, los científicos trabajan con vacunas sintéticas. El problema de éstas, sin embargo, es que no provocan una respuesta de las células T lo suficientemente fuerte.

Para tratar de superar todos estos problemas, algunos científicos han intentado introducir las vacunas en vesículas adiposas conocidas como liposomas, que se pensaba podrían impulsar la respuesta de las células T, llevando la proteína en una partícula similar a un virus. Sin embargo, estos liposomas han demostrado tener poca estabilidad en sangre y fluidos corporales.

Una solución posible
Lo que Irvine y sus colaboradores han logrado es crear una estructura más estable, aplicando la metodología del liposoma pero con algunas variables.

Concretamente, los investigadores reunieron muchas vesículas adiposas o liposomas en esferas concéntricas. Una vez que estos liposomas son reunidos, sus respectivas paredes quedan químicamente ligadas unas a otras, dando lugar a una estructura menos propicia a romperse demasiado rápido, tras la inoculación.

Sin embargo, una vez que las nanopartículas son absorbidas por una célula, se degradan rápidamente, dejando salir la vacuna contenida en ellas y provocando una potente respuesta de las células T.

En pruebas realizadas con ratones, los investigadores utilizaron estas nanopartículas para suministrar una proteína de la clara de huevo llamada ovalbúmina, que se usa comúnmente en estudios de inmunología, porque los instrumentos bioquímicos son capaces de rastrear la respuesta inmune que la ovalbúmina provoca en el organismo.

Descubrieron así que tres inmunizaciones de dosis bajas de la vacuna contra la malaria produjeron una potente respuesta de las células T (después de la inmunización, más del 30% de las células T asesinas de los ratones eran específicas para la proteína de la vacuna o estaban listas para responder al virus de la malaria).

Ésta es una de las respuestas de células T más fuertes generadas por una vacuna de proteínas sintéticas, y es comparable a la respuesta que provocan vacunas virales fuertes. Sin embargo, este método resulta más seguro porque no precisa de virus vivos, explica Irvine.

Además de los estudios sobre malaria, los científicos están trabajando ahora mismo en nanopartículas que se utilizarán para desarrollar vacunas contra el cáncer y el VIH. Los resultados de la presente investigación han aparecido publicados en Nature Materials.

Fuente: tendencias21

miércoles, 7 de abril de 2010

Proceso que convierte el algodón en carburo de boro puede crear tejidos blindados



El carburo de boro que forma parte de los chalecos antibalas y placas protectoras en tanques de combate, se ha convertido ahora en parte del tejido de una camiseta. Los nanocompuestos reforzados pueden hacer realidad armaduras, blindajes y protecciones más flexibles y ligeras para automóviles y aviones entre otras múltiples aplicaciones.




Científicos e ingenieros de China, Suiza y Estados unidos han desarrollado un concepto de fabricación que permite entretejer fibras de algodón con nanocables de carburo de boro. Para las pruebas se utilizó una camiseta de algodón, que se expuso a una solución que contiene polvo de boro y un catalizador a base de níquel, posteriormente se calentó a 1.100 grados centígrados bajo una corriente de argón que impide que el material se queme, dando como resultado un tejido de alta resistencia.

Las fibras de algodón retornan en fibras de carbono durante el proceso, y reaccionan con el polvo de boro para crear carburo de boro. Al utilizar el tejido de una camiseta de algodón como plantilla, los investigadores resuelven un complejo problema presente en el agrupamiento de nanocables de carburo de boro.






Expertos externos han considerado que este enfoque es prometedor, aunque todavía no están preparados para sustituir a los materiales convencionales antibalas como el Kevlar. Sin embargo, los nanocables de carburo de boro están ya preparados para integrarse en algunos materiales para mejorar sus capacidades en resistencia.

“Estos nanocables de carburo de boro se sintetizan manteniendo una gran fuerza y rigidez pero añadiendo nuevos puntos en súper elasticidad”, decía Xiaodong Li, un ingeniero mecánico en la Universidad de Carolina del Sur. Esta flexibilidad puede, sin duda, diferenciar a las futuras generaciones de materiales que formarán parte de los nuevos blindajes y refuerzos estructurales.