El proyecto de investigación colaborativo, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (Arlington, VA, EUA), hasta por 600.000 dólares durante tres años, usará nanopartículas en un chip, del tamaño de una tarjeta de crédito, para detectar los niveles dañinos de subproductos de oxígeno en el sistema nervioso central.
Los subproductos, conocidos como especies reactivas de oxígeno (ROS) son contribuyentes claves para enfermedades neurodegenerativas serias, incluyendo el Alzheimer y el Parkinson. El desarrollo de herramientas analíticas nuevas por acelerar el diagnóstico y el tratamiento de estas enfermedades es vital para detener su crecimiento, reportó el investigador principal, el Dr. Hyoung Jin Cho, un profesor asociado de mecánica, materiales e ingeniería aeroespacial en la Universidad de la Florida Central (UCF; Orlando, EUA) y un investigador en el Centro de Tecnología y Nanociencia en la UCF.
El número de individuos con demencia, que es el precursor primario del Alzheimer, se duplicará casi cada 20 años, llegando a 65,7 millones en 2030 y 115,4 millones en 2050, de acuerdo con el Reporte Mundial de Alzheimer 2009 de la Enfermedad de Alzheimer Internacional. El reporte emitido en Septiembre 2009, en reconocimiento del día mundial del Alzheimer, solicita combatir la enfermedad como una prioridad nacional y global. "Esta investigación muestra potencial significativo para entender mejor el papel de las ROS en las enfermedades neurodegenerativas”, dijo el Dr. Cho. "Una vez que tengamos un entendimiento mejor del papel de las ROS, podremos encontrar tratamientos más efectivos”.
Las pruebas existentes tienen varias desventajas. Solamente detectan un número limitado de subproductos a la vez; requieren procesamientos laboriosos y engorrosos, y no son lo suficientemente rápidos para mantenerse durante la corta vida de la mayoría de subproductos.
El Dr. Cho ha desarrollado previamente un mezclador de microfluidos y un sensor electroquímico miniaturizado para aplicaciones "lab-en-un-chip” que permitirían que los científicos realizaran análisis múltiples en un chip miniaturizado. Reportó que la herramienta de evaluación de ROS sería desarrollada en una plataforma similar. Lo que hará que el detector de ROS sea único, es el uso de nanopartículas para ayudar a detectar el alto estrés oxidativo que ha sido identificado como uno de los indicadores más tempranos de las enfermedades de Alzheimer y Parkinson.
El Dr. Cho se asoció con el Dr. Sudipta Seal, director de los Centros de Tecnología de NanoCiencia y Procesamiento y Análisis de Materiales Avanzados, quien ha estado investigando, por años, nanopartículas de óxido de cerio. El Dr. Seal ha encontrado que son muy efectivas para todo, desde tratar el glaucoma hasta limpiar la ceniza de las chimeneas.
Puesto que las nanopartículas se comportan como un antioxidante, al proteger a las células del estés oxidativo pueden servir efectivamente como un indicador de ROS, según el Dr. Seal. Junto con el Dr. Diego Díaz, un miembro del Centro de Tecnología de NanoCiencia y el departamento de química, los investigadores están colaborando en el estudio con un grupo liderado por el Dr. Lee Goldstein, un profesor asociado en la Escuela de Medicina de la Universidad de Boston (Boston, MA, EUA).
Enlaces relacionados:
University of Central Florida
Boston University School of Medicine
