(a) Ilustración esquemática del micromotor híbrido de esperma y el proceso de liberación de esperma. Las flechas negras representan la fuerza reactiva en los brazos al chocar contra un obstáculo. (b) Vista superior de la microestructura de tetrápodos con cabeza esquemática de espermatozoides (c) Imágenes SEM de una matriz de microestructuras de tetrápodos impresas. (d) Resultados de la simulación que demuestran la deformación de un solo brazo. Las flechas amarillas representan las fuerzas aplicadas. (i) La fuerza aplicada es de 128 pN de un móvil, espermatozoides no hiperactivos. (ii) La fuerza aplicada es 450pN de un espermatozoide hiperactivado. Crédito:arXiv:1703.08510 [physics.med-ph]
(Phys.org) —Un equipo de investigadores del Instituto de Nanociencias Integrativas de Alemania ha probado la posibilidad de utilizar espermatozoides para administrar fármacos a los tumores cancerosos en pacientes femeninas. En su papel subido al servidor de preimpresión arXiv , el grupo describe cómo podría funcionar tal técnica, los resultados de sus pruebas iniciales y lo que aprendieron de sus experimentos.
En años recientes, Los investigadores médicos se han centrado en el desarrollo de sistemas de transporte para la entrega de productos químicos a objetivos dentro del cuerpo para tratar dolencias como el cáncer, pero hasta ahora Ha sido lento debido a una variedad de problemas, como la respuesta del cuerpo de formas inútiles u objetivos como los tumores que se oponen a la situación. En este nuevo esfuerzo, los investigadores analizaron la idea de usar un portador natural para administrar medicamentos útiles a objetivos específicos:los espermatozoides administran medicamentos dirigidos a tumores y otros sitios problemáticos en el tracto reproductivo femenino.
Si bien se sabe que los espermatozoides nadarán en la vagina en busca de un óvulo para fertilizar, y en algunos casos, se sabe que nadan y fertilizan los óvulos que aún se encuentran en las trompas de Falopio, la aleatoriedad de su comportamiento se consideró demasiado insostenible para la administración de fármacos:el equipo quería poder controlar los espermatozoides individuales. Para lograr esa hazaña, persuadieron a los espermatozoides a nadar en un casco muy pequeño cubierto con hierro que se adheriría a su cabeza. A continuación, el esperma podría dirigirse mediante un imán externo. El casco fue diseñado con un mecanismo de liberación rápida que le permitía desprenderse del esperma cuando chocaba de cabeza contra algo. como una célula tumoral, permitir que el espermatozoide penetre en la célula tumoral de la misma manera que lo haría en un óvulo, entregando la droga. Los investigadores también encontraron que podían hacer que un espermatozoide absorbiera un medicamento contra el cáncer simplemente sumergiéndolo en una solución que contenga el medicamento.
Los investigadores probaron su idea usando esperma de toro en una pequeña pista en su laboratorio. Informan que pudieron mover con éxito el espermatozoide a la ubicación deseada, Células HeLa y esferoides HeLa:sustitutos de las células tumorales. También informan que el casco hizo que los espermatozoides naden un 43 por ciento más lentamente de lo normal. Aunque los resultados de las pruebas resultaron impresionantes, Hay muchos obstáculos que superar antes de que una técnica de este tipo pueda ser utilizada en humanos. En primer lugar, Previniendo embarazos accidentales. También está la cuestión de qué sucede con los cascos abandonados (miles se quedarían atrás) y si un espermatozoide podría moverse dentro del cuerpo humano. Y luego está el problema de obtener el esperma.
Esquema que representa la administración de fármacos dirigidos al tumor mediante un micromotor híbrido de esperma bajo guía magnética con un disparador mecánico de liberación de espermatozoides. Crédito:arXiv:1703.08510 [physics.med-ph]
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