Los experimentos con animales han sido objeto de críticas durante décadas, pero no hay perspectivas de alejarse de ellos en el corto plazo. De hecho, ha aumentado el número de pruebas con animales de laboratorio. Ahora, Los investigadores han encontrado un enfoque alternativo:esperan que las nanopartículas de sensores reduzcan la necesidad de pruebas con animales.

Innumerables ratones ratas y conejos mueren cada año en nombre de la ciencia, y la situación empeora. Mientras que los laboratorios alemanes utilizaron unos 2,41 millones de animales para la investigación científica en 2005, en 2009, este número había aumentado a 2,79 millones. Un tercio se destinó a la investigación en biología fundamental, y la mayoría se utilizaron para investigar enfermedades y desarrollar compuestos y dispositivos médicos. La gente demanda medicamentos que sean seguros y terapias que sean tolerables. pero casi nadie está feliz de aceptar la necesidad de la experimentación con animales. Es por eso que los científicos han pasado años buscando métodos que puedan reemplazarlos. Ahora, los investigadores de la Institución de Investigación Fraunhofer para Tecnologías Modulares de Estado Sólido EMFT en Munich han encontrado una alternativa:esperan usar nanosensores novedosos para reducir el número de experimentos que se llevan a cabo en animales. "Básicamente, estamos usando un tubo de ensayo para estudiar los efectos de las sustancias químicas y sus riesgos potenciales. Lo que hacemos es tomar células vivas, que se aislaron de tejido humano y animal y se cultivaron en cultivos celulares, y exponerlos a la sustancia bajo investigación, ”Explica la Dra. Jennifer Schmidt de EMFT. Si una determinada concentración de la sustancia es venenosa para la célula, morirá. Este cambio en el "bienestar" puede hacerse visible mediante las nanopartículas sensores desarrolladas por la Dra. Schmidt y su equipo.

Las células, los seres vivos más pequeños, que son saludables almacenan energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). Los niveles altos de ATP son indicativos de niveles altos de actividad metabólica en las células. Si una celda está gravemente dañada, se vuelve menos activo, almacenar menos energía y, en consecuencia, producir menos ATP. “Nuestros nanosensores nos permiten detectar el trifosfato de adenosina y determinar el estado de salud de las células. Esto permite evaluar los efectos dañinos para las células de compuestos médicos o químicos, ”Dice Schmidt.

Para que las nanopartículas registren el ATP, los investigadores les dan dos tintes fluorescentes:un tinte indicador verde que es sensible al ATP, y un tinte de referencia rojo que no cambia de color. Próximo, los científicos introducen las partículas en células vivas y las observan bajo un microscopio de fluorescencia. El grado de iluminación de las partículas depende de la cantidad de ATP presente. Cuanto más amarillo se vea en la imagen superpuesta, cuanto más activas son las células. Si su salud se viera afectada, la imagen superpuesta aparecería mucho más roja. “En el futuro, podríamos utilizar células cancerosas para probar la eficacia de los agentes de quimioterapia desarrollados recientemente. Si los nanosensores detectan una concentración baja de ATP en las células, sabremos que el nuevo tratamiento inhibe el crecimiento de las células tumorales o incluso las mata, ”Dice Schmidt. "Los agentes más prometedores podrían estudiarse más a fondo".

Las nanopartículas de los investigadores de EMFT se adaptan muy bien a la tarea en cuestión:no son venenosas para las células, pueden atravesar fácilmente las membranas celulares, e incluso pueden dirigirse a puntos particulares donde el efecto de la sustancia de ensayo es de mayor interés. Pero antes de que se pueda aplicar este procedimiento, primero debe ser aprobado por las autoridades reguladoras, por lo que los expertos en EMFT tienen un largo viaje por delante para obtener las aprobaciones de varios organismos oficiales. Esta perspectiva no tiene, sin embargo, impidió que los investigadores perfeccionaran la tecnología y presentaran nuevas aplicaciones para ella, por ejemplo, para probar la calidad de la carne envasada y su aptitud para el consumo. Para ello han desarrollado nanosensores que pueden determinar concentraciones de oxígeno y aminas tóxicas.