Nanorobots guiados por imanes son capaces de eliminar patógenos fúngicos rápida y específicamente

Las micosis, particularmente las causadas por Candida albicans, presentan una importante amenaza para la salud a mundial debido a su resistencia a los tratamientos actuales. Aunque los nanomateriales muestran potencial como agentes antifúngicos, sus versiones actuales carecen de la potencia y especificidad requeridas para un tratamiento rápido y específico, lo que lleva a una mayor duración del tratamiento y posibles efectos no deseados y resistencia a los medicamentos. Ahora, en un desarrollo innovador con amplias implicaciones para la salud mundial, los investigadores han desarrollado un sistema microrobótico que puede eliminar patógenos fúngicos de manera rápida y precisa.

El equipo de investigadores de la Universidad de Pensilvania (Filadelfia, PA, EUA) aprovechó la ingeniería y los métodos computacionales para obtener nuevos conocimientos sobre la mitigación de enfermedades y promover la innovación en la atención médica oral y craneofacial. Aprovechando los desarrollos recientes en nanopartículas catalíticas, también conocidas como nanozimas, construyeron sistemas robóticos en miniatura que podrían apuntar con precisión y erradicar rápidamente las células fúngicas. Lo lograron mediante la manipulación de campos electromagnéticos para controlar la forma y los movimientos de estos microrobots de nanozimas con gran precisión. Diseñaron el movimiento, la velocidad y las formaciones de las nanozimas, lo que dio como resultado una mayor actividad catalítica, similar a la enzima peroxidasa que ayuda a descomponer el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. Esta acción facilita la producción de grandes cantidades de especies reactivas de oxígeno (ERO), compuestos conocidos por sus propiedades destructoras de biopelículas, directamente en el sitio de la infección.

El aspecto verdaderamente revolucionario de estos ensamblajes de nanozimas fue un hallazgo inesperado: su fuerte afinidad de unión a las células fúngicas. Esta característica permite una acumulación localizada de nanozimas precisamente en la ubicación de los hongos, lo que lleva a la generación de ERO dirigida. Combinado con la maniobrabilidad inherente de la nanozima, esto conduce a un poderoso efecto antimicótico, demostrando la rápida erradicación de las células fúngicas en un período de tiempo sin precedentes de solo 10 minutos. El equipo ve un gran potencial en este método robótico único basado en nanozimas, ya que incorpora nuevas estrategias para automatizar el control y la administración de nanozimas. Lo prometedor que es el método para la terapia antimicótica es solo el comienzo. Su focalización precisa y acción rápida sugieren potencial para tratar otros tipos de infecciones persistentes. Este método robótico señala un nuevo capítulo en la batalla contra las micosis y representa un punto de inflexión en la terapia antimicótica. Con esta nueva herramienta, los profesionales de la medicina y la odontología están más cerca que nunca de abordar con eficacia estos patógenos desafiantes.

"Hemos descubierto una poderosa herramienta en la lucha contra las micosis patógenas", dijo Hyun (Michel) Koo de la Facultad de Medicina Dental de la Universidad de Pensilvania, quien dirigió el equipo de investigación. “Lo que hemos logrado aquí es un salto adelante importante, pero también es solo el primer paso. Las propiedades magnéticas y catalíticas combinadas con una inesperada especificidad de unión a los hongos abren interesantes oportunidades para un mecanismo antifúngico automatizado de 'objetivo-unión-y-eliminación'. Estamos ansiosos por profundizar más y desbloquear todo su potencial”.

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Universidad de Pensilvania