(Phys.org) —Para 2020, Se espera que casi 80 millones de personas padezcan glaucoma. un trastorno del ojo que, si no se trata, puede dañar el nervio óptico y eventualmente provocar ceguera.

La enfermedad a menudo causa presión en el ojo debido a una acumulación de líquido y una ruptura del tejido responsable de regular el drenaje de líquido. Los médicos suelen tratar el glaucoma con gotas para los ojos que pueden ayudar a drenar el ojo o disminuir la producción de líquido.

Desafortunadamente, los pacientes con frecuencia tienen dificultades para cumplir con los horarios de dosificación prescritos por sus médicos, y el medicamento, cuando se administra a través de gotas, puede causar efectos secundarios en los ojos y otras partes del cuerpo.

En lo que podría ser un paso importante hacia la mejora del tratamiento del glaucoma, Los investigadores de la Facultad de Odontología de la UCLA han creado un sistema de administración de fármacos que puede tener efectos secundarios menos graves que los medicamentos tradicionales para el glaucoma y mejorar la capacidad de los pacientes para cumplir con los tratamientos prescritos. Los científicos unieron medicamentos para combatir el glaucoma con nanodiamantes y los incrustaron en lentes de contacto. Los medicamentos se liberan en el ojo cuando interactúan con las lágrimas del paciente.

La nueva tecnología mostró una gran promesa para el tratamiento sostenido del glaucoma y, como beneficio adicional, el compuesto de nanodiamante-fármaco incluso mejoró la durabilidad de las lentes de contacto.

El estudio, dirigido por el Dr. Dean Ho, profesor de biología y medicina oral y codirector del Centro Jane and Jerry Weintraub de Biotecnología Reconstructiva en la Facultad de Odontología de UCLA, aparece en línea en la revista revisada por pares ACS Nano .

Nanodiamantes, que son subproductos de procesos convencionales de minería y refinación, tienen aproximadamente cinco nanómetros de diámetro y tienen la forma de pequeños balones de fútbol. Se pueden usar para unir un amplio espectro de compuestos farmacológicos y permitir que los medicamentos se liberen en el cuerpo durante un largo período de tiempo.

Para administrar una liberación constante de medicamento en el ojo, los investigadores de UCLA combinaron nanodiamantes con maleato de timolol, que se usa comúnmente en gotas para los ojos para controlar el glaucoma. Cuando se aplica a las lentes incrustadas con nanodiamantes, El timolol se libera cuando entra en contacto con la lisozima. una enzima que abunda en las lágrimas.

"La administración de timolol a través de la exposición a las lágrimas puede prevenir la liberación prematura del fármaco cuando los lentes de contacto están almacenados y puede servir como una ruta más inteligente hacia la administración del fármaco desde un lente de contacto". dijo Kangyi Zhang, co-primer autor del estudio y estudiante de posgrado en el laboratorio de Ho.

Uno de los inconvenientes de las gotas tradicionales de maleato de timolol es que tan solo el 5 por ciento del fármaco llega al lugar previsto. Otra desventaja es la liberación por ráfaga, donde la mayor parte del fármaco se administra demasiado rápido, que puede causar que cantidades significativas del medicamento se "filtren" o se derramen fuera del ojo y, en los casos más graves, puede causar complicaciones como latidos cardíacos irregulares. Las gotas también pueden resultar incómodas de administrar, lo que lleva a muchos pacientes a dejar de usar su medicación.

Pero las lentes de contacto desarrolladas por el equipo de UCLA evitaron con éxito el efecto de liberación explosiva. La actividad del timolol liberado se verificó mediante un estudio primario de células humanas.

"Además de la promesa de los nanodiamantes como agentes de administración de fármacos activados para enfermedades oculares, también pueden hacer que las lentes de contacto sean más duraderas durante el curso de la inserción, uso y eliminación, y más cómodo de llevar, "dijo Ho, quien también es profesor de bioingeniería y miembro del Jonsson Comprehensive Cancer Center y del California NanoSystems Institute.

Incluso con los nanodiamantes incrustados, las lentes aún poseían niveles favorables de claridad óptica. Y, aunque las pruebas mecánicas verificaron que eran más fuertes que las lentes normales, no hubo cambios aparentes en el contenido de agua, lo que significa que la comodidad de las lentes de contacto y la permeabilidad al oxígeno probablemente se conservarían.

Estudios anteriores de UCLA han demostrado que los nanodiamantes podrían potencialmente usarse para abordar otras enfermedades y trastornos, incluido el cáncer y la osteonecrosis de la mandíbula.

"Este descubrimiento representa la línea de innovación que proviene del equipo del Dr. Ho, "dijo el Dr. No-Hee Park, decano de la Facultad de Odontología. "El Dr. Ho es un visionario en su campo y sus avances continúan generando un entusiasmo significativo con respecto al uso de nanodiamantes en biología y medicina".

Otros autores del estudio fueron Ho-Joong Kim, co-primer autor e investigador postdoctoral que anteriormente estuvo en el laboratorio de Ho y ahora es profesor en la Universidad de Chosun en Corea del Sur, y Laura Moore, estudiante de medicina en la Universidad Northwestern, quien también es estudiante de posgrado en el laboratorio de Ho.