Ingenieros biomédicos de la Universidad  de California usan ondas sonoras para dirigir medicamentos hasta los tumores

  "En la administración convencional de medicamentos, el tejido se examina ex vivo bajo el microscopio, o se usan materiales radioactivos para rastrear los medicamentos in vivo. Ahora proponemos una nueva forma de obtener imágenes y mover el medicamento con precisión dentro del cuerpo humano mediante la combinación del nuevo método de imagen de onda plana con un transductor de ultrasonido enfocado", explica el investigador postdoctoral Xuejun Qian.

   La administración precisa de medicamentos es crucial para garantizar la obliteración del tumor, al tiempo que se evitan los efectos secundarios tóxicos de la terapéutica del cáncer en el tejido sano. El ultrasonido es un método popular para obtener imágenes no invasivas dentro del cuerpo. Pero debido a que el método convencional carece de sensibilidad, no se ha utilizado previamente en la administración de medicamentos.

   El equipo, dirigido por el investigador Qifa Zhou, adaptó un nuevo método de ultrasonido ultrarrápido que elimina el ruido de fondo para rastrear con precisión un vehículo de suministro de drogas dentro de un vaso sanguíneo fantasma.

   Hanmin Peng, un erudito visitante de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing (China), y sus compañeros de trabajo bombearon agua a través de un tubo de silicona estrecho para imitar el flujo sanguíneo a través de un vaso sanguíneo.

   Colocaron el tubo debajo de tejido de cerdo real e hicieron una imagen a través de este para hacer que la configuración sea más realista. Se introdujeron microburbujas, pequeñas bolsas de aire, que se pueden usar como vehículos para el suministro de drogas en los vasos sanguíneos falsos.

   En los últimos años, ha habido mucha emoción sobre la capacidad de enfocar las ondas de sonido en "pinzas acústicas", que pueden manipular partículas. El equipo de Zhou aplicó un transductor de ultrasonido enfocado para atrapar las microburbujas identificadas por su sistema de imagen ultrarrápido.

   El equipo predijo el movimiento de microburbujas y calculó las fuerzas de radiación acústica requeridas para atrapar y mover las burbujas a áreas específicas en el vaso sanguíneo fantasma.

   Al equilibrar la fuerza de radiación acústica del transductor, el equipo movió las microburbujas atrapadas a una ubicación específica en la pared del tubo y aumentó la potencia acústica para reventar las burbujas.

   Las ondas de ultrasonido hacen vibrar el aire contenido dentro de las microburbujas, lo que permitió a Peng y a sus compañeros de trabajo usar su novedoso sistema de imágenes de ultrasonido ultrarrápido para rastrear con precisión las microburbujas a profundidades de hasta 10 milímetros dentro del tejido.

   Esperan que esta combinación de seguimiento y orientación por ultrasonido se pueda traducir en dirigir de manera no invasiva microburbujas que contienen drogas a los vasos sanguíneos adyacentes a las ubicaciones de los tumores en el cuerpo.

   "Queremos probar estudios in vivo en ratas o conejos para ver si el método propuesto puede monitorear y liberar la administración de fármacos basados ??en microburbujas en un cuerpo real --explica Qian--. Esperamos mejorar aún más la resolución de imagen, la sensibilidad y la velocidad dentro de un caso real, y si funciona, el objetivo a largo plazo sería avanzar hacia un estudio en humanos".