Imánes que capturan células cancerígenas

Unas nanopartículas magnéticas recubiertas con una molécula dirigida especializada han sido capaces de reconocer células cancerosas en ratones y expulsarlas del cuerpo. Los resultados se describen en un estudio publicado en línea este mes en la revista Journal of the American Chemical Society. Los autores del estudio, investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech), esperan que esta técnica proporcione, algún día, un modo de detectar (y, posiblemente, incluso tratar) el cáncer de ovario metastásico.

En el caso del cáncer de ovario, la metástasis se produce cuando las células abandonan el tumor principal y flotan libremente en la cavidad abdominal. Si los investigadores pudieran utilizar las nanopartículas magnéticas para atrapar estas células cancerosas a la deriva y extraerlas del fluido abdominal, podrían predecir e incluso evitar la metástasis. Aunque las nanopartículas se han probado en el interior del cuerpo de ratones, los autores prevén un dispositivo externo que extraiga el fluido abdominal del paciente, filtre magnéticamente las células cancerosas y, a continuación, devuelva el fluido al cuerpo. Tras la operación quirúrgica para extraer el tumor primario, el paciente se sometería al tratamiento para eliminar cualquier célula cancerosa que haya quedado. Los investigadores ya están desarrollando un filtro como este y probándolo en el fluido abdominal de pacientes humanos con cáncer.

"Es posible que no sea necesario introducir las partículas en el cuerpo del paciente", señala John McDonald, funcionario científico principal del Ovarian Cancer Institute de Georgia Tech y autor del trabajo. "Sería preferible, porque así no hay que preocuparse de una posible toxicidad".

Para probar la nueva tecnología, los investigadores inyectaron primero células cancerosas y, a continuación, las nanopartículas magnéticas en la cavidad abdominal de los ratones. Las células cancerosas se señalaron con un marcador fluorescente de color verde y las nanopartículas con uno de color rojo. Cuando el equipo acercó un imán a la barriga de cada ratón, apareció un área concentrada de brillo verde y rojo bajo la piel, indicando que las nanopartículas habían atrapado las células cancerosas y las habían arrastrado hacia el imán.

Este experimento muestra que las nanopartículas pueden atrapar al menos algunas células cancerosas en el interior cuerpo, sin embargo, todavía no está claro qué proporción exactamente pueden captar y extraer. Está prevista la realización de pruebas para comprobar con exactitud dicha proporción.

Fuente: Technology Review

Ahorro energético con nanopartículas

Los últimos resultados de la investigación del National Institute of Standards and Technology (NIST) sugieren que añadiendo justo la cantidad adecuada de nanopartículas a mezclas estándar de lubricantes y refrigerantes se podría obtener un equivalente a un refrigerador de bajo consumo para fábricas, hospitales, barcos, etc.; con grandes sistemas de refrigeración.

Los experimentos del NIST con diversas concentraciones de aditivos de nanopartículas indican una buena oportunidad de mejorar la eficacia energética de los grandes sistemas de refrigeración de industrias, centros comerciales e instituciones. Según el Ministerio de Energía estadounidense, estos sistemas utilizan alrededor del 13% de la energía consumida por los edificios del país, y cerca del 9% de la demanda de energía eléctrica global.

El investigador del NIST Mark Kedzierski ha descubierto que dispersando cantidades “suficientes” de partículas de óxido de cobre (de 30 nanómetros de diámetro) en un lubricante de poliéster común y combinándolo con un refrigerante también común (R134a) se mejora la transferencia de calor entre un 50% y un 275%.

Los resultados de este trabajo, que han sido presentados recientemente en una serie de conferencias, se publicarán en uno de los próximos números de la revista Journal of Heat Transfer de la ASME.

Todavía no se entiende bien cómo la adición de nanomateriales a lubricantes mejora la dinámica de transferencia de calor en mezclas refrigerantes/lubricantes. La investigación del NIST pretende resolver estas lagunas de conocimiento que impiden determinar y, en última instancia, predecir combinaciones óptimas de los tres tipos de sustancias.

En el trabajo, Kedzierski especula con varios factores relacionados con las nanopartículas que probablemente den lugar a mejoras en la transferencia de calor: por una parte, las nanopartículas de nanomateriales con una elevada conductividad térmica mejoras las tasas de transferencia del sistema; los resultados preliminares de la investigación del NIST indican también que, en concentraciones suficientes, los nanomateriales mejoran la transferencia de calor potenciando una ebullición más enérgica de la mezcla.

Según Kedzierski es probable que otras interacciones contribuyan también a las enormes mejoras de rendimiento observadas por el NIST.

El éxito en la optimización de recetas de refrigerantes, lubricantes y aditivos de nanopartículas reportaría beneficios inmediatos y a largo plazo. Si no dañan otros aspectos del rendimiento de los equipos, las mezclas de alto rendimiento se podrían introducir en los sistemas de refrigeración existentes, dando lugar a un inmediato ahorro de energía y, debido a esta eficacia energética mejorada, los equipos de próxima generación serían más pequeños y requerirían, por tanto, menos materias primas para su fabricación.

Fuente: Nanotechweb