Un experimento de microgravedad diseñado en el Instituto de Investigación del Hospital Metodista será financiado por el Centro para el Avance de la Ciencia en el Espacio (CASIS) para volar a bordo del Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional de EE. UU.

La propuesta para estudiar la difusión de partículas similares a fármacos recibirá alrededor de $ 200, 000 de CASIS, que está dirigido por el Congreso para gestionar, promover, e investigación de intermediarios para el Laboratorio Nacional de EE. UU. en órbita. Si todo va bien en la Tierra, el experimento llegará a la Estación Espacial Internacional a partir de 2014.

Investigador principal Alessandro Grattoni, Doctor., y un equipo de científicos de Methodist, BioServe Space Technologies en la Universidad de Colorado en Boulder, y el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, Ohio, Estudiará el movimiento de partículas similares a las drogas a través de pequeños canales. El objetivo final de los científicos es mejorar los dispositivos implantables que liberan fármacos a un ritmo constante.

Casi todos los medicamentos que se toman por vía oral aumentan su concentración, decaer rápidamente, y solo están en su máxima eficacia durante un corto período de tiempo. Grattoni y co-PI Mauro Ferrari, Doctor., han estado trabajando en una solución:nanocápsulas implantadas debajo de la piel que liberan medicamentos a través de una membrana de nanocanales y en el cuerpo de manera sostenida ritmo constante. Para diseñar mejores nanocanales para un fármaco determinado, Grattoni dice que él y otros necesitan mejorar su comprensión de la física subyacente.

"Se sabe muy poco sobre cómo se comportan las partículas de la droga cuando se difunden a través de espacios reducidos, "dijo Grattoni, copresidente del Departamento de Nanomedicina de TMHRI. "Al mejorar nuestro conocimiento de la física y la química, podemos desarrollar un modelo que facilitará mucho el diseño de dispositivos de administración para cualquier fármaco, y acelerar el desarrollo de estas tecnologías ".

El grupo de Grattoni analizará dos cosas que creen que juegan un papel importante en la forma en que las partículas se mueven a través de los canales:el tamaño relativo de partícula a canal, así como interacciones de carga (más / menos) entre la partícula y el canal. Las partículas de silicio fluorescente se difundirán en una cámara vacía a través de una larga serie de canales estrechos. Las fotografías tomadas periódicamente con un microscopio fluorescente mostrarán a los científicos cómo y con qué rapidez se mueven las partículas, cómo los gradientes de carga afectan a las partículas, y los efectos de las limitaciones de tamaño. El experimento se llevará a cabo durante tres meses.

Las drogas de interés para Grattoni son diminutas (1-6 nanómetros) y su movimiento no está influenciado por los efectos de la gravedad. pero son demasiado pequeños para ser vistos o rastreados con microscopios. Partículas mucho más grandes (1 micrón, o 1, 000 nanómetros) se puede ver y rastrear, pero en tales tamaños, la gravedad importa. Al eliminar la gravedad de la imagen, El grupo de Grattoni podrá estudiar los movimientos de partículas más grandes que pueden, ellos creen, imitar el comportamiento de las moléculas de los fármacos.

"Según cómo configure los nanocanales, el fármaco se libera exactamente a la velocidad que desea, Grattoni dijo. "Esta es una alternativa a la forma en que los pacientes reciben actualmente los medicamentos, a menudo por vía oral o intravenosa, en el que los niveles de la droga pueden aumentar a niveles casi tóxicos desde el principio, luego se acercan a los niveles terapéuticos por un período corto, luego se reduce a niveles que ya no son efectivos, requiriendo una segunda administración ".