Simulan la sangre humana para detectar enfermedades degenerativas

El Fantoma de sangre humana, que desarrollan investigadores del CTB-UPM, permitirá la detección precoz del cáncer, Alzheimer y Parkinson, entre otras aplicaciones. Ver vídeo.

11.06.12
                                                                                                                                   

La nanociencia y la nanotecnología emergen como áreas pioneras en la investigación a nivel internacional. Controlar las escalas nanométricas a través de la manipulación de la materia en medidas minúsculas como los átomos y las moléculas, genera nuevos retos científico-tecnológicos y la creación de innovadores materiales, equipamientos y sistemas.

fantomaEn este contexto se enmarca el proyecto de investigación “Fantoma de Sangre Humana”, que desarrollan investigadores del Laboratorio de Bioinstrumentación y Nanomedicina del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid (LBN-CTB-UPM).

La acepción médica de Fantoma hace referencia a un modelo semejante a un sistema, órgano o biofluido del cuerpo humano, que reúne algunas o todas sus características y propiedades. El Fantoma de Sangre Humana se asemeja a la sangre humana en la proporción porcentual de glóbulos rojos, blancos y plaquetas, así como la viscosidad de la misma.

En el proyecto “Fantoma de Sangre Humana”, los investigadores de la UPM “tratamos de simular las características mecánicas y dinámicas de la sangre humana para lograr una experimentación más innovadora”, indica Rubén García, profesor del CTB-UPM e investigador del proyecto.

fantomaPara ello, los expertos del CTB, en colaboración con  el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (ciber-bbn), sustituyeron las propiedades viscosas de la sangre, sintetizando emulsiones semejantes a la gelatina. Después permutaron esa concentración de células por nanopartículas. Mediante la combinación de éstas emularon los distintos tipos de células concentradas en la sangre, dependiendo de sus tamaños y formas.

“El resultado de este trabajo representa un gran avance para los equipos médicos,  que hasta ahora utilizaban agua destilada con propiedades muy distintas a la sangre para testar equipos que manipulan sangre humana”, explica Javier Serrano Olmedo, director del Laboratorio de Instrumentación y Nanomedicina del CTB. La idea de sustituir el agua por una sustancia más parecida a la sangre se concibió para probar nanotecnologías concebidas como sistemas más pequeños y portables, todavía sin comercializar.

Por otra parte, la búsqueda de nuevos métodos para el diagnóstico y tratamiento del cáncer, Alzheimer y Parkinson implica el uso de micro y nanopartículas”, señala Rubén García, profesor del CTB de la UPM e investigador del proyecto. Este fantoma o “modelo” de sangre permitirá controlar magnéticamente las nanopartículas en el flujo sanguíneo y observar su comportamiento, “con el fin de identificar posibles incidencias microscópicas en las células y adoptar las medidas pertinentes para corregirlas”, añade Javier Serrano Olmedo, director del Laboratorio de Instrumentación y Nanomedicina del CTB.

Aplicaciones del Fantoma

“Además de atacar de manera precoz las enfermedades degenerativas, el hecho de controlarlas magnéticamente para poder concentrarlas es el principal objetivo de este trabajo en el CTB”, añade Sanolmedo. De esta manera, las aplicaciones biomédicas potenciales del fantoma de sangre en micro y nanopartículas magnéticas favorecerán la disposición de fármacos, detección precoz de enfermedades degenerativas, generación de hipertemia, agentes de contraste para imagenología o guiado y focalización.

fantomaOtra de sus aplicaciones está relacionada con la optimización de material biomédico, que requiere ser testado antes de salir al mercado, como la maquinaria de hemodiálisis, jeringas y tubos de ensayo. Estos equipos de laboratorio utilizan sangre humana pero para probar su efectividad, se requiere el uso de soluciones o coloides que simulen los fluidos fisiológicos del cuerpo humano. Estas soluciones son necesarias para trasladar los trabajos de experimentación de in vitro a in vivo, la prueba y calibración de equipo de tratamiento y análisis de sangre humana.

El Fantoma de Sangre beneficiará a las empresas del sector médico que fabrican dispositivos para manipular la sangre, tanto equipos de diálisis como de análisis destinados a la detección de la maternidad, hepatitis A, hepatitis B o cualquier enfermedad cuya detección pueda ser compleja.