Las nanopartículas están abriendo puertas a nuevos y necesarios conocimientos sobre la salud de los órganos

Organ health has seen a considerable boost in monitoring capabilities thanks to some recent advancements made in the tech sectors. While artificial intelligence remains the main focus of the media, many other technologies have the potential to play an even greater role in your future healthcare. Nanoparticles are a prime example of a technological breakthrough that could revolutionize modern medicine and help protect the lives of millions of people yearly. Here’s what you need to know.

¿Qué son las nanopartículas?

Las nanopartículas son estructuras diminutas que se encuentran de forma natural. Sin embargo, el término ‘nanopartículas’ no existía hasta 1857, cuando el famoso inventor Michael Faraday lo acuñó para describir las propiedades ópticas de los metales que estudiaba. Cabe destacar que los humanos utilizaban nanopartículas mucho antes de comprenderlas. Por ejemplo, las nanopartículas ayudaron a esculturas tempranas a crear efectos únicos, como el vidrio coloreado, que cambiaba de color bajo ciertas condiciones de iluminación. Investigaciones posteriores revelaron que el cambio de color se debía a nanopartículas de oro y plata incrustadas en el vidrio.
La descripción actual de una nanopartícula es una partícula con un diámetro de 1 a 100 nanómetros (nm). Todas las nanopartículas presentan tres características principales. Primero, permanecen activas en estado libre. Segundo, más del 20 % de los átomos de la estructura se encuentran en la superficie de la partícula, y por último, suelen exhibir efectos cuánticos. Cabe señalar que las nanopartículas se encuentran de forma natural, pero también pueden ser creadas por científicos en un laboratorio con fines de investigación. Su tamaño subatómico y su impresionante área superficial las hacen ideales para su uso en una amplia gama de industrias, incluyendo la electrónica, la investigación ambiental y la atención médica.

Tecnología revolucionaria de nanopartículas en la atención médica

La nanotecnología sigue revolucionando industrias, y el sector de la salud está viendo algunos de los mayores avances recientemente. Las nanopartículas son particularmente útiles en la atención médica debido a su capacidad de penetrar profundamente en el cuerpo, lo que las hace ideales para la administración de fármacos, como fondo de escaneo de imágenes y muchos otros usos. Aquí tienes solo dos ejemplos de cómo las nanopartículas podrían ayudar a salvar millones de vidas en el futuro.

Aterosclerosis

El primer ejemplo de nanopartículas que cambian el sector de la salud se publicó este mes en la revista Small. El estudio analiza a investigadores que utilizan nanopartículas para diagnosticar y tratar la aterosclerosis. La aterosclerosis es un problema importante para millones de personas que la padecen a nivel mundial. Consiste en la acumulación de placa dentro de las arterias, lo que puede provocar problemas de presión arterial, enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares y muerte. Lamentablemente, aún no existen tratamientos directos para esta afección.

La aterosclerosis es responsable de más de 17 millones de muertes al año. Peor aún, la enfermedad sigue afectando a un número creciente de personas debido a factores ambientales crecientes, estrés, tabaquismo, consumo de alcohol y exposición a condiciones laborales nocivas. Estos problemas han aumentado en gravedad durante las últimas tres décadas junto con el número de personas que padecen aterosclerosis. Este estudio discute cómo las nanopartículas podrían ayudar a diagnosticar y distribuir medicamentos al área afectada de manera más eficiente.
Actualmente, existen varios métodos para obtener imágenes de la aterosclerosis. Las tres tecnologías de imagen principales utilizadas hoy en día incluyen la ecografía intravascular, la angiografía coronaria y la resonancia magnética (RM). Esta última proporciona las imágenes de mayor resolución de las tres, pero es costosa y puede ser perjudicial para personas con implantes metálicos, problemas renales y otras complicaciones de salud.

Estudios

Este estudio analiza el uso de las características únicas de las nanopartículas para localizar y reducir significativamente la carga de placa o revertir la aterosclerosis. El informe describe un método no invasivo que utiliza nanobots con doble propósito. El primero es localizar e imaginar las células infectadas por aterosclerosis, y el segundo es distribuir medicamentos profundamente en el área infectada.

Nanopartículas para tratar la aterosclerosis experimental

El ensayo comenzó con investigadores creando polímeros de coordinación a nanoescala (NCP) y un enlazador sensible al pH para ayudar a rastrear y entregar los agentes terapéuticos. En el núcleo de la investigación está el uso de polímeros de coordinación a nanoescala (NCP). Estas nanopartículas específicas fueron diseñadas con un enlazador de benzoimina sensible al pH (BI) y Gd3+ como parte de la estructura.
En la fase de pruebas, los investigadores hicieron que las nanopartículas entregaran primero un agente de contraste para la resonancia magnética llamado gadolinio. Esta maniobra permitió que la RM capturara en tiempo real la ubicación y acumulación de la placa, posibilitando una medida precisa de la gravedad del problema. Los nanobots también entregaron un fármaco insoluble en agua con propiedades antiinflamatorias que alteran el entorno ácido de manera que reduce la inflamación y el estrés oxidativo. Esta maniobra provoca la liberación de Simvastatina, reduciendo el riesgo de eventos cardiovasculares durante el proceso y posteriormente debido a efectos secundarios.

Resultados de las pruebas de nanopartículas

Los resultados de las pruebas han mostrado datos prometedores. Las nanopartículas ST/NCP-PEG lograron proporcionar un diagnóstico y tratamiento rápido y eficiente de la aterosclerosis. Específicamente, el equipo descubrió que las nanopartículas eran excelentes para dirigirse a las placas ateroscleróticas y no causaban estrés al cuerpo.

Beneficios de las nanopartículas en el diagnóstico y tratamiento de la aterosclerosis

Este estudio pone de relieve varios beneficios. En primer lugar, este modelo de diagnóstico y tratamiento no invasivo es más seguro y eficiente que las alternativas anteriores. Además, las nanopartículas pueden entregar agentes terapéuticos con casi 1000 veces más eficiencia que los métodos previos, reduciendo riesgos y costos para todas las partes.

Biocompatibles y biodegradables

Otro beneficio interesante de este enfoque es que es ecológico. Las nanopartículas utilizadas en el estudio son tanto biocompatibles como biodegradables. Como tal, pueden interactuar con el cuerpo sin causar reacciones adversas cuando se administran correctamente.

Investigadores

La investigación del estudio de nanopartículas para la aterosclerosis fue realizada por investigadores de la Escuela de Medicina Yong Loo Lin de la NUS (NUS Medicine). Este estudio fue liderado por el Profesor Asistente Wang Jiong-Wei del Departamento de Cirugía, Programa de Investigación Traslacional en Nanomedicina de NUS Medicine, y del Instituto de Investigación Cardiovascular (CVRI). Fue asistido por un equipo de ingenieros de la misma escuela para garantizar la calidad y exactitud del estudio.

Nanopartículas para ayudar la función renal

Otro importante avance en nanotecnología que ha sido noticia en toda la industria de la salud se publicó en Advanced Materials el 29 de julio. El estudio se centró en el uso de nanopartículas para tratar enfermedades renales. Específicamente, los ingenieros querían observar cómo funcionaban estos procesos mientras medían cómo la distribución de nanopartículas se veía afectada por células renales dañadas.

Estudio de nanopartículas para tratar y diagnosticar enfermedades renales

Este estudio presenta nanopartículas de oro (AuNPs) eliminables por los riñones como medio para administrar tratamientos de enfermedades renales. Además, las nanopartículas se utilizan como agente de contraste para mejorar la imagen de rayos X de las células dañadas y dirigir los tratamientos.

Prueba de nanopartículas

Específicamente, los investigadores querían ver si podían mejorar los detalles y la calidad de la imagen de rayos X introduciendo nanopartículas de oro como fondo de imagen. Esta estrategia aumentaría el contraste y permitiría pruebas más precisas en comparación con los análisis de sangre. El estudio comienza utilizando nanorobots en ratones con afecciones renales provocadas por el fármaco cisplatino.
Los ratones infectados presentaban niveles de nitrógeno (BUN) y creatinina (Cr) diez veces superiores a lo normal. Los investigadores descubrieron que las nanopartículas se desplazaban mucho más lentamente en este entorno. Específicamente, el equipo rastreó de forma no invasiva el transporte y la retención del nanobot en riñones dañados por cisplatino con niveles variables de BUN y Cr.

Resultados

Los resultados de la prueba mostraron que las nanopartículas pueden no ser el mejor método para distribuir medicamentos a personas con daño renal severo. Las células dañadas pueden ralentizar y reducir significativamente la efectividad de las nanopartículas, haciendo que muchas de ellas permanezcan en una única ubicación en lugar de distribuirse uniformemente dentro del riñón. Esta acumulación podría resultar en complicaciones médicas adicionales.
Los investigadores descubrieron que a medida que aumentaba el daño renal, la efectividad de las nanopartículas disminuía. Por lo tanto, determinaron que el uso de nanopartículas es más eficaz durante las etapas tempranas del diagnóstico, cuando las partículas aún pueden navegar libremente dentro del órgano para administrar el tratamiento de manera eficiente.

Beneficios

Este estudio de nanopartículas revela muchos beneficios para el mercado. Como herramienta de diagnóstico y tratamiento no invasivo, reduce costos y disminuye riesgos para los pacientes. Además, mejora las capacidades de monitoreo, lo que ayuda a los profesionales de la salud a dirigir mejor los tratamientos.

Investigadores

El estudio de nanopartículas renales fue liderado por un equipo de ingenieros de la Universidad de Texas en Dallas. El investigador principal del proyecto fue el científico de investigación en química y bioquímica Xuhui Ning. Trabajó junto al Dr. Jie Zheng, profesor de química y bioquímica y Catedrático Distinguido en Ciencias Naturales y Matemáticas, y un equipo de científicos del UT Southwestern Medical Center y del Vanderbilt University Medical Center.

Dos empresas que lideran el camino en tecnologías de salud basadas en nanopartículas

Las nanopartículas abren la puerta a importantes avances en la forma en que se diagnostican y tratan enfermedades graves. Esta tecnología está en auge, con fabricantes que dedican millones a I+D. Aquí tienes dos empresas que continúan ofreciendo esfuerzos pioneros que podrían, algún día, mejorar la vida de quienes padecen estas enfermedades potencialmente mortales.

1. Liquidia Corporation

LQDA Gráfico de precios

Liquidia Corporation (LQDA ) fue fundada en 2004 y tiene su sede en Carolina del Norte. Esta potencia biofarmacéutica es reconocida como pionera en el campo de las nanopartículas debido a su trabajo en el tratamiento de la hipertensión arterial pulmonar. Aquí, la empresa introdujo un sistema de administración de fármacos basado en nanopartículas de propiedad exclusiva, para mejorar la efectividad.

Hoy, la tecnología PRINT de Liquidia se considera uno de los métodos más efectivos para combatir la hipertensión pulmonar. La empresa ha experimentado un crecimiento considerable y ha firmado varios acuerdos de licencia con otros líderes del sector salud, incluido un acuerdo de listado en 2021 con Pharma Biopharm.

Las acciones de Liquidia han experimentado cierta variación durante el último año, siguiendo la tendencia de otras acciones tecnológicas. Actualmente, la acción muestra un máximo de 52 semanas de $16.99 y un mínimo de $5.71. En este momento, la acción ronda los $10 por acción, demostrando una recuperación de ingresos perdidos tras la caída del mercado tecnológico. Cabe destacar que la posición de Liquidia y sus tratamientos únicos la convierten en una adición inteligente a tu cartera.

2. Bruker Corporation

BRKR Gráfico de precios

Bruker Corporation (BRKR ) es otro proveedor de salud que ha adoptado el uso de nanopartículas para mejorar sus productos. La empresa se lanzó en 1960 y tiene su sede en Massachusetts. Actualmente emplea a 9 700 personas y ofrece una selección de instrumentos científicos de alto rendimiento, soluciones de diagnóstico y más.

Bruker reportó $2.96 mil millones en ingresos en 2023 gracias a una variedad de decisiones estratégicas. Cabe destacar que Bruker ha sido responsable de numerosos avances médicos a lo largo de los años, incluido el lanzamiento del primer espectrómetro NMR de transformada de Fourier comercial. La empresa también ha ampliado su división de análisis químico como parte de su estrategia de crecimiento.

Los inversores encontrarán que Bruker Corporation es una adición inteligente a sus carteras. La empresa sigue siendo una opción de alto rendimiento en la industria de nanopartículas y posee varias patentes relacionadas con la tecnología. Su condición de pionera y su dedicación a la innovación hacen que las acciones de Bruker valgan la pena observar en el futuro.

Nanopartículas – Futuro

El uso de nanopartículas está en aumento en múltiples industrias. Esta tecnología seguramente seguirá adoptándose, ya que ayuda a resolver algunos problemas de larga data en diversos sectores. Puedes esperar que las nanopartículas contribuyan a crear sistemas de seguridad más eficientes, mejorar las capacidades de monitoreo, potenciar la atención médica y mucho más. Además, vale la pena señalar que la nanotecnología y los algoritmos de IA han comenzado a usarse conjuntamente para crear modelos avanzados que pueden rastrear mejor las acciones de estas partículas y mejorar los resultados.

Las nanopartículas son importantes

A pesar de su tamaño microscópico, las nanopartículas están listas para revolucionar la atención médica. Estos proyectos tienen el potencial de salvar millones de vidas y mejorar significativamente los métodos actuales. Deberías esperar escuchar mucho más sobre esta tecnología revolucionaria a medida que se integre en la vida cotidiana de las personas en los próximos años. Por ahora, las nanopartículas podrían desbloquear tratamientos mejores y un futuro más saludable para todos. Descubre otras tecnologías de nanotech interesantes ahora.