Un equipo de científicos de la Universidad Nacional de Singapur NUS ha desarrollado una forma de suministrar luz de forma inalámbrica a regiones profundas del cuerpo para activar fármacos fotosensibles para la terapia fotodinámica PDT.
Si bien la PDT es un poderoso tratamiento contra el cáncer inducido por la luz, a menudo se limita a los cánceres de superficie debido a la baja penetración de la luz a través del tejido biológico. Este enfoque inalámbrico de suministro de luz permite que la PDT se use en los órganos internos del cuerpo concontrol fino. Esta tecnología podría permitir que la PDT se use para tratar una gama más amplia de cánceres, como el cáncer de cerebro y de hígado.
El estudio fue dirigido por el profesor Zhang Yong y el profesor asistente John Ho, que son respectivamente del Departamento de Ingeniería Biomédica y del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería de NUS. Los hallazgos del estudio se publicaron en la revista científica Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS el 29 de enero de 2018.
El profesor As Ho dijo: "Nuestro enfoque de suministro de luz proporcionará ventajas significativas para el tratamiento de cánceres con PDT en regiones previamente inaccesibles. Alimentado de forma inalámbrica, el pequeño dispositivo implantable suministra dosis de luz a largo plazo de forma programable y repetible. Estopotencialmente podría permitir que las terapias sean adaptadas por el médico durante el curso del tratamiento ". El profesor As Ho también es investigador principal en el Instituto Biomédico de Investigación y Tecnología de Salud Global BIGHEART en NUS.
Comprensión de la terapia fotodinámica
PDT es un método de tratamiento que utiliza un fármaco sensible a la luz, llamado fotosensibilizador, que se activa por una longitud de onda de luz específica, para producir una forma de oxígeno que mata las células cercanas. Esto proporciona un enfoque de precisión para la terapia contra el cáncer que supera a muchosde los efectos secundarios de todo el cuerpo de medicamentos clásicos como la quimioterapia. Además de matar directamente las células cancerosas, la PDT reduce o destruye los tumores al dañar los vasos sanguíneos en el tumor, evitando que las células cancerosas reciban los nutrientes necesarios. La PDT también puede activar el sistema inmunitario.sistema para atacar las células tumorales.
Sin embargo, hasta ahora la PDT se ha limitado al tratamiento de cánceres de superficie. Las fuentes de luz tradicionales, como los diodos emisores de luz LED o los láseres, se pueden usar para tumores de superficie, como el cáncer de piel, pero la baja penetración de la luz a través deel tejido limita la profundidad a menos de un centímetro. Para el revestimiento interno de algunos órganos, como el esófago, se puede utilizar un endoscopio, un tubo delgado e iluminado que se usa para observar los tejidos dentro del cuerpo, para insertar una fibra ópticacable, pero no se puede acceder fácilmente a otras regiones de esta manera. Para órganos como el cerebro o el hígado, el órgano debe estar expuesto mediante cirugía antes de que se pueda usar la PDT.
interruptor de luz inalámbrico
El enfoque novedoso del equipo NUS de permitir que la PDT se use para los órganos internos del cuerpo se logra al insertar un pequeño dispositivo inalámbrico en el sitio objetivo, extendiendo la precisión espacial y temporal de la PDT en el interior del cuerpo.
El dispositivo miniaturizado, que pesa 30 mg y mide 15 mm 3 en tamaño, se puede implantar fácilmente y utiliza un sistema de alimentación inalámbrico para la entrega de luz. Una vez que el dispositivo se ha implantado en el sitio objetivo, un sistema especializado de radiofrecuencia alimenta el dispositivo de forma inalámbrica y controla la velocidad de dosificación de la luz.
El equipo demostró la eficacia terapéutica de este enfoque mediante la activación de fotosensibilizadores a través de tejidos gruesos, más de tres centímetros, inaccesibles mediante iluminación directa, y al administrar múltiples dosis controladas de luz para suprimir el crecimiento tumoral.
"Este enfoque novedoso permite un tratamiento continuo para prevenir la recurrencia de un cáncer, sin cirugía adicional. La aplicación de la tecnología también puede extenderse a muchas otras terapias basadas en la luz, como la terapia fototérmica, que enfrentan el problema común de la penetración limitadaprofundidad. Esperamos llevar estas capacidades de un banco a otro para proporcionar nuevas oportunidades para iluminar las enfermedades humanas ", dijo el profesor Zhang.
El equipo ahora está trabajando en el desarrollo de nanosistemas para la entrega dirigida de fotosensibilizadores. También están preparando técnicas mínimamente invasivas para implantar los dispositivos inalámbricos en el sitio objetivo, y están buscando integrar sensores al dispositivo para monitorear la respuesta al tratamiento en tiempo real-hora.
Este estudio fue apoyado por la subvención Tier 3 del Ministerio de Educación de Singapur.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Nacional de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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