Administración de vacunas en parche de microagujas

Según un artículo publicado en azonano.com, una vacuna para la gripe que se administra mediante parches para la piel que contienen microagujas ha demostrado ser tan eficaz para la prevención de la gripe en ratones como la clásica inmunización con inyección hipodérmica por vía intramuscular.

El equipo de investigadores, de la Universidad de Emory y del Instituto Tecnológico de Georgia, cree que este nuevo método de administración de la vacuna mediante un parche de microagujas para la piel podría mejorar la cobertura de vacunación estacional, al reducir el dolor, aumentar la comodidad, reducir el coste y simplificar el procedimiento logístico, con respecto al método convencional.

La investigación se publicará en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Otro estudio realizado por el mismo equipo de investigación acerca de una cepa de gripe diferente se ha publicado en la revista PLoS ONE.

Los parches utilizados en los experimentos contenían un array de microagujas de acero inoxidable recubiertas con el virus de la gripe desactivado. Los parches se colocaron en la piel presionando manualmente y en unos minutos, la vacuna-recubrimiento se disolvió en la piel. Las inmunizaciones por medio de microagujas recubiertas de vacuna se compararon con las inyecciones hipodérmicas convencionales administradas por vía intramuscular, con la misma dosis en otro grupo de ratones.

Los investigadores observaron que las vacunaciones con microagujas inducían fuertes respuestas inmunológicas frente al virus de la gripe, comparables a las inducidas por medio de las inyecciones hipodérmicas administradas por vía intramuscular. Un mes después de la vacunación, los investigadores infectaron a ambos grupos de ratones con una dosis elevada del virus de la gripe. Mientras todos los ratones de un grupo de control sin vacunar morían a causa de la gripe, los ratones de los otros dos grupos sobrevivieron.

"Nuestros resultados indican que los parches d emicroagujas son tan eficaces en la protección d ela gripe como las inmunizaciones hipodérmicas convencionales", señala Richard Compans, Doctor y Profesor de Microbiología e Inmunología de la Universidad de Emory y uno de los autores principales del estudio. "Además, la administración de la vacuna en la piel es deseable debido a la rica red inmunológica ésta".

Aunque se ha observado que la inmunización cutánea induce una amplia gama de respuestas inmunológicas y que puede ser especialmente eficaz en individuos de más de 60 años, este método no ha tenido mucha repercusión debido a que resultaba poco práctico y requería personal altamente cualificado.

Ahora, a diferencia de las inyecciones hipodérmicas convencionales, las microagujas están preparadas para que la administración sea sencilla, pudiendo insertarse en la piel sin dolor y sin necesidad de una formación especializada; gracias a esto es posible que los pacientes se los puedan poner incluso ellos solos, señala Mark Prausnitz, Doctor y profesor de la Facultad de Química e Ingeniería Biomolecular de Georgia Tech y coautor del estudio. "Estas agujas a microescala se pueden producir en masa con métodos baratos y distribuirlas para que lleguen a las consultas de los médicos de cabecera, las farmacias y, posiblemente, los hogares de la gente".

Fuente: Azonano

Telaraña reforzada con nanotecnología

Científicos alemanes han añadido diminutas cantidades de metales a la tela de araña para hacerla aún más fuerte y elástica. Según los investigadores, la técnica podría conducir al desarrollo de textiles, hilo quirúrgico o tejidos artificiales (como huesos y tendones) superresistentes. Tough, lightweight materials could also be useful for applications in fields as diverse as construction, aircraft technology and space technology.

La tela de araña es famosa por ser más firme y ligera que el acero. En su último estudio, publicado en la revista Science, los investigadores aprovecharon un truco de la naturaleza con el objetivo de potenciar aun más las propiedades de este material ya de por sí extraordinario.

Muchos insectos y otras criaturas incorporan pequeñas cantidades de metales como zinc, manganeso, calcio o cobre en partes de su cuerpo (p. ej. mandíbulas, garras y aguijones) para hacerlas más duras. Los científicos utilizaron una técnica llamada “deposición de capa atómica” (ALD, por sus siglas en inglés) para introducir iones de zinc, titanio y aluminio en la tela de araña.

Normalmente, la deposición de capa atómica tan sólo deja una capa de óxidos de metales sobre la superficie de la fibra tratada; por tanto, tratar la tela de araña de ese modo apenas produciría efectos sobre su resistencia. Sin embargo, adaptando ligeramente la técnica, los investigadores fueron capaces de infiltrar los iones de los metales en la tela de araña, logrando que formen parte del hilo.

La telaraña tratada de este modo es más fuerte y más elástica que la no tratada; según los científicos, hace falta 10 veces más energía para romper la telaraña tratada que la natural.

El trabajo es muy prometedor en cuanto a aplicaciones prácticas, ya que con este método se podría hacer que muchos otros biomateriales fuesen más dúctiles y resistentes a rupturas, explicó el Dr. Mato Knez, del Instituto Max Planck de Física de Microestructuras, en Alemania.

No obstante, tiene una limitación: la técnica sólo funciona en materiales constituidos en gran parte de proteínas. Aún así, el Dr. Knez y su equipo ya han utilizado esto en su favor y ha logrado utilizar la técnica para reforzar hilos hechos de colágeno, la proteína que protege los huesos de fracturas y la piel de desgarros.

El mecanismo exacto por el cual el metal se infiltra en la telaraña y hace que se vuelva más fuerte continúa siendo desconocido, aunque los científicos ofrecen algunas ideas en su trabajo.

Fuente: Azonano

Regulación del sector de nanotecnología

Según el consejo australiano de sindicatos conocido como ACTU (Australian Council of Trade Unions), el sector de la nanotecnología, en expansión en Australia, se debe regular para proteger la salud tanto de los trabajadores como de los consumidores.

Citando las investigaciones escocesas que indican que algunos nanomateriales podrían ser tan mortíferos como las partículas del asbesto, el ACTU ha hecho un llamamiento en el que pide la elaboración de un registro nacional obligatorio de quién está importando, fabricando, distribuyendo y vendiendo los materiales.

El ACTU ha recomendado también que se etiqueten adecuadamente los productos que contengan nanomateriales y que se realice un seguimiento regular de la salud de los trabajadores del sector de la nanotecnología.

"Puesto que las pruebas realizadas con animales indican que algunos nanomateriales comparten las mismas características y reacciones que las fibras de asbesto, los gobiernos y las empresas no deberían volver repetir los errores dolorosos del pasado y permitir que suceda otra tragedia", señaló esta semana en un comunicado el subsecretario de ACTU, Geoff Fary.

"Hasta que sepamos más acerca de los nanomateriales, deberíamos regularlos como si fuesen peligrosos para la salud humana".

La nanotecnología ya se utiliza en más de 8.000 productos de la vida diaria, como protectores solares, cosméticos, sábanas, materiales de construcción y pinturas.

Fuente: SMH News

Nanotubos de carbono más limpios

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft, en los Países Bajos, han desarrollado una nueva tecnología para fabricar dispositivos de nanotubos de carbono ultraecológicos. La nueva técnica resuelve los inconvenientes de los anteriores métodos de nanofabricación que conducían sistemáticamente a tubos contaminados. Los dispositivos producidos se pueden utilizar en aplicaciones de informática cuántica, además de para estudiar principios físicos fundamentales, como las propiedades de coherencia de los espines de un solo electrón.

En trabajos anteriores con nanotubos de carbono controlados, las técnicas de nanofabricación utilizadas producían nanotubos contaminados que no son apropiados para su uso en dispositivos electrónicos de alta calidad. Es más, los científicos no pueden controlar el confinamiento del electrón en unos tubos tan sucios debido a que éste queda atrapado en el potencial aleatorio creado por la contaminación. Es imposible, por tanto, reducir el número de electrones en el interior de los tubos hasta alcanzar el sistema de un solo electrón necesario para los estudios fundamentales.

"Nosotros evitamos este problema en nuestros dispositivos invirtiendo todo el proceso de fabricación", señaló para nanotechweb.org el miembro del equipo Gary Steele. "Ahora realizamos toda la nanofabricación antes de desarrollar el nanotubo y cultivamos los nanotubos sobre el chip en la última fase. Ese enfoque mantiene los nanotubos limpios y nos permite atrapar u controlar sistemáticamente un solo electrón".

Los investigadores pueden crear un punto cuántico simple o uno doble en sus dispositivos, cambiando los voltajes de las tres puertas. Estas puertas pueden incrementar y disminuir el potencial electrostático del nanotubo en tres sitios diferentes.

Para hacer un punto cuántico simple, se aplica el mismo voltaje a las tres puertas. Por ejemplo, para crear un punto cuántico simple que contenga un electrón, se aplican voltajes positivos a todas las puertas, lo que origina un potencial de atracción a lo largo de todo el nanotubo, explica Steele. "Y para crear un punto cuántico doble, podemos cambiar el voltaje de la puerta del medio de modo que pase a repeler los electrones, mientras las puertas a izquierda y derecha continúan atrayéndolos. El electrón 'observa' entonces un potencial de doble pozo".

Los nanotubos producidos mediante este método se pueden utilizar también para estudiar nuevos principios físicos previamente ocultos por el desorden de la contaminación presente en los antiguos dispositivos. De hecho, el equipo de Delft ya ha observado un efecto túnel como el de Klein en sus dispositivos, estudiando la resistencia del efecto túnel en un punto cuántico doble de un solo electrón.

El equipo está trabajando ahora en dispositivos de puntos cuánticos dobles para aplicaciones de informática cuántica. Según Steele, el objetivo es hacer un "espín que actúe como bit cuántico" (qubit) utilizando un solo espín confinado en un nanotubo de carbono.

Fuente: Nanotech Web

Uso de silicio a nanoescala

Un equipo de investigación de la Universidad de Wisconsin-Madison ha desarrollado un nuevo método para utilizar silicio a nanoescala que podría mejorar los dispositivos que convierten la energía térmica en energía eléctrica.

El equipo, dirigido por el Profesor Max Lagally, publicó sus resultados en el número del 24 de marzo de la revista ACS Nano.

Los dispositivos termoeléctricos pueden utilizar la electricidad para refrigerar, o a la inversa, para convertir el calor en electricidad. Para mejorar la eficacia en dispositivos termoeléctricos diminutos, los investigadores construyeron unos superentramados, denominados heterouniones, alternando capas finas de dos materiales semiconductores diferentes. Las cargas en los cables de heterouniones multicapa viajan a través de un campo eléctrico periódico que influye en su movimiento; sin embargo, es difícil crear una modulación lo suficientemente grande como para que sea eficaz con las heterouniones tradicionales, señala Lagally.

El equipo de la UW-Madison resolvió el problema creando un superentramado de un solo material (una lámina de silicio de nanómetros de grosor llamada nanomembrana) y cortándolo en tiras de nanómetros de ancho. Los investigadores pueden inducir una tensión localizada en el silicio, creando una onda de tensión eficaz que hace que la carga del campo eléctrico de la tira varíe de forma periódica.

Los superentramados de silicio tensionado presentan una mayor modulación de campo eléctrico que sus equivalentes de heterouniones, por lo que pueden mejorar la termoeléctrica del silicio cerca o por encima de la temperatura ambiente. Además, son relativamente fáciles de fabricar. Lagally y su equipo creen que su método se podría aplicar a cualquier tipo de nanomembrana de semiconductor.

Fuente: Nanowerk