La falta de un método clínicamente viable para rastrear y dirigir los medicamentos contra el cáncer a los tumores es un gran problema para las terapias dirigidas.

Pero un nuevo método ultrasónico propuesto por ingenieros biomédicos del equipo de Qifa Zhou en la Universidad del Sur de California en Los Ángeles podría permitir el control acústico y el seguimiento en tiempo real de la liberación de fármacos dentro del cuerpo. Los investigadores informan sobre su manipulación de ondas ultrasónicas para identificar la administración de fármacos en Letras de física aplicada .

"En la administración de fármacos convencional, el tejido se examina ex vivo bajo el microscopio, o se utilizan materiales radiactivos para rastrear fármacos in vivo. Proponemos una nueva forma de obtener imágenes y mover el fármaco con precisión dentro del cuerpo humano mediante la combinación del nuevo método de imágenes de ondas planas con un transductor de ultrasonido enfocado, ", dijo el investigador postdoctoral Xuejun Qian.

La administración precisa del fármaco es fundamental para garantizar la eliminación del tumor, evitando al mismo tiempo los efectos secundarios tóxicos de las terapias contra el cáncer en los tejidos sanos. La ecografía es un método popular para obtener imágenes no invasivas del interior del cuerpo. Pero debido a que el método convencional carece de sensibilidad, no se ha utilizado anteriormente en la administración de fármacos. El equipo de Zhou adaptó un nuevo Método de ultrasonido ultrarrápido que elimina el ruido de fondo para rastrear con precisión un vehículo de administración de fármacos dentro de un vaso sanguíneo fantasma.

Hanmin Peng, un académico visitante de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing, Porcelana, y sus compañeros de trabajo bombearon agua a través de un tubo de silicona estrecho para imitar el flujo sanguíneo a través de un vaso sanguíneo. Colocaron el tubo debajo de tejido de cerdo real y tomaron imágenes a través de este para hacer la configuración más realista. Microburbujas, pequeñas bolsas de aire, que se pueden utilizar como vehículos para la administración de fármacos se introdujeron en los vasos sanguíneos falsos.

En años recientes, ha habido mucho entusiasmo por la capacidad de enfocar las ondas sonoras en "pinzas acústicas, "que puede manipular partículas. El equipo de Zhou aplicó un transductor de ultrasonido enfocado para atrapar las microburbujas identificadas por su sistema de imágenes ultrarrápidas.

El equipo predijo el movimiento de las microburbujas y calculó las fuerzas de radiación acústica necesarias para atrapar y mover las burbujas a áreas específicas del vaso sanguíneo fantasma.

Al equilibrar la fuerza de radiación acústica del transductor, el equipo movió las microburbujas atrapadas a una ubicación específica en la pared del tubo y aumentó la potencia acústica para hacer estallar las burbujas.

Las ondas de ultrasonido hacen vibrar el aire contenido en microburbujas, lo que permitió a Peng y sus colaboradores utilizar su novedoso sistema de imágenes por ultrasonido ultrarrápido para rastrear con precisión las microburbujas a profundidades de hasta 10 milímetros dentro del tejido. Esperan que esta combinación de seguimiento y orientación por ultrasonido se pueda traducir en microburbujas que contienen fármacos que dirigen de forma no invasiva a los vasos sanguíneos adyacentes a las ubicaciones de los tumores en el cuerpo.

"Queremos probar estudios in vivo en ratas o conejos para ver si el método propuesto puede monitorear y liberar la administración de medicamentos basados ​​en microburbujas en un cuerpo real". ", dijo Qian." Esperamos mejorar aún más la resolución de la imagen, sensibilidad y rapidez en un caso real, y si funciona el objetivo a largo plazo sería avanzar hacia un estudio en humanos ".