Los investigadores de ETH Zuric han investigado cómo los microbios pueden proporcionar medicamentos a las células de manera objetivo utilizando una pequeña ultrasonido de burbujas de gas. Por primera vez, han imaginado que las pequeñas abluciones producidas por los microbios ingresan a los chorros líquidos en la membrana celular, lo que activa la cantidad de medicamentos. Por primera vez, han imaginado que los pequeños jets chakrolic producidos por microbios ingresan a la membrana celular de los chorros líquidos, lo que puede activar la cantidad de medicamentos.
El tratamiento objetivo para enfermedades cerebrales como Alzheimer, Parkinson o tumores cerebrales es un desafío porque el cerebro es un órgano particularmente sensible que está bien protegido. Esta es la razón por la cual los investigadores están trabajando en métodos de suministro de drogas a través del flujo sanguíneo. Su propósito es superar la barrera hematoencefálica, lo que generalmente permite solo algunos nutrientes y pases de oxígeno.
Los microbios que reaccionan al ultrasonido son una forma particularmente prometedora para tal terapia. Estos microbios son más pequeños que los glóbulos rojos, llenos de gas y contienen un recubrimiento especial de moléculas de grasa para estabilizarlos. Se inyectan en el torrente sanguíneo junto con el medicamento y luego se activan en el sitio objetivo usando ultrasonido. El movimiento de acción microbal produce un pequeño agujero en la membrana celular de la pared del tracto sanguíneo, después de lo cual el fármaco puede pasar.
No estaba claro antes de cómo estos agujeros hacen microbios. Ahora, un grupo de investigadores de la ETH, dirigido por un profesor en el Instituto de Dinámica de Fluidos, ha podido mostrar cómo funciona el procedimiento por primera vez. “Hemos podido demostrar que, bajo ultrasonido, la superficie de los microbios pierde su forma, lo que resulta en el líquido, así que se llama micro jet, que penetra en la membrana de la célula”, describe su spin Catano DO DO DO “El estudio que se publicó recientemente Física de la naturaleza.
Fuerza invisible: microoxes líquidos en 200 km por hora
Hasta ahora, nadie sabía cómo se perforaban las células en la membrana porque las microbubles solo miden algunos micrómetros y bajo el ultrasonido hay varios millones de veces por segundo. Este es un proceso que es increíblemente difícil de observar y que requiere una configuración especial en el laboratorio. “Hasta ahora, la mayoría de los estudios han visto el proceso desde arriba a través de los microscopios tradicionales. Pero cuando lo hace, no puede ver lo que está sucediendo entre microbios y células”. Entonces, los investigadores crearon un microscopio con un aumento de 200 x, lo que les hace observar el proceso y conectarlo a una cámara de alta velocidad que puede tomar diez millones de imágenes por segundo.
Para su experiencia, ellos, en la membrana del plástico, usaron la pared del vaso sanguíneo, utilizando estos modelos vitro, utilizando estos modelos vitro. Colocaron la membrana en una caja con una solución salada y una pared transparente llena de medicamentos modelo, en el que las células se enfrentan como una tapa. Los microbios llenos de gas alcanzaron automáticamente la parte superior y contactaron a las celdas. Posteriormente, los microbios se establecieron en vibración por un largo pulso de ultrasonido.
El tratamiento objetivo para enfermedades cerebrales como Alzheimer, Parkinson o tumores cerebrales es un desafío porque el cerebro es un órgano particularmente sensible que está bien protegido. Esta es la razón por la cual los investigadores están trabajando en métodos de suministro de drogas a través del flujo sanguíneo. Su propósito es superar la barrera hematoencefálica, lo que generalmente permite solo algunos nutrientes y pases de oxígeno.
Los microbios que reaccionan al ultrasonido son una forma particularmente prometedora para tal terapia. Estos microbios son más pequeños que los glóbulos rojos, llenos de gas y contienen un recubrimiento especial de moléculas de grasa para estabilizarlos. Se inyectan en el torrente sanguíneo junto con el medicamento y luego se activan en el sitio objetivo usando ultrasonido. El movimiento de acción microbal produce un pequeño agujero en la membrana celular de la pared del tracto sanguíneo, después de lo cual el fármaco puede pasar.
No estaba claro antes de cómo estos agujeros hacen microbios. Ahora, un grupo de investigadores de la ETH, dirigido por un profesor en el Instituto de Dinámica de Fluidos, ha podido mostrar cómo funciona el procedimiento por primera vez. “Hemos podido demostrar que, bajo ultrasonido, la superficie de los microbios pierde su forma, lo que resulta en el líquido, así que se llama micro jet, que penetra en la membrana de la célula”, describe su spin Catano DO DO DO “El estudio, que se publicó recientemente en Nature Physics.
Fuerza invisible: microoxes líquidos en 200 km por hora
Hasta ahora, nadie sabía cómo se perforaban las células en la membrana porque las microbubles solo miden algunos micrómetros y bajo el ultrasonido hay varios millones de veces por segundo. Este es un proceso que es increíblemente difícil de observar y que requiere una configuración especial en el laboratorio. “Hasta ahora, la mayoría de los estudios han visto el proceso desde arriba a través de los microscopios tradicionales. Pero cuando lo hace, no puede ver lo que está sucediendo entre microbios y células”. Entonces, los investigadores crearon un microscopio con un aumento de 200 x, lo que les permite observar el proceso y conectarlo a una cámara de alta velocidad que puede tomar diez millones de imágenes por segundo.
Para su experiencia, ellos, en la membrana del plástico, usaron la pared del vaso sanguíneo, utilizando estos modelos vitro, utilizando estos modelos vitro. Colocaron la membrana en una caja con una solución salada y una pared transparente llena de medicamentos modelo, en el que las células se enfrentan como una tapa. Los microbios llenos de gas alcanzaron automáticamente la parte superior y contactaron a las celdas. Posteriormente, los microbios se establecieron en vibración por un largo pulso de ultrasonido.
“En gran medida, bajo presión de ultrasonido, los microbios dejan de caer en una forma esférica y comienzan a convertirse en patrones regulares y no calificados”. El “lóbulo” de estos patrones empuja y lo empuja. Los investigadores descubrieron que más que una presión de ultrasonido particular, los lóbulos internos del pliegue pueden hundirse tan profundos que producen aviones poderosos, cruzan toda la burbuja y contactan a la celda.
Estos microbios se mueven a una velocidad increíble de 200 km por hora y pueden perforar la membrana celular como un PinPark objetivo sin destruir la celda. Este mecanismo de chorro no destruye la burbuja, lo que significa que cada ciclo de ultrasonido puede crear un nuevo micro jet.
Física al servicio de la medicina
“Un aspecto interesante es que este mecanismo de eyección se moviliza alrededor de 100 kPa, bajo baja presión de ultrasonido”, dice Splinin. Esto significa que la presión de ultrasonido que trabaja en los microbios y, por lo tanto, comparaciones con la presión del aire ambiental sobre el paciente, que vive a nuestro alrededor todo el tiempo.
Los investigadores del grupo Sploon no solo realizaron observaciones visuales, sino que también proporcionaron especificaciones utilizando una gama de diversos modelos ideológicos. Se las arreglaron para demostrar que los microjects tienen la mayor capacidad de mucha pérdida que muchos otros mecanismos sugeridos en el pasado, lo que ha apoyado firmemente la observación de los investigadores de que la membrana celular solo se perfora en este momento. “Con nuestra configuración de laboratorio, ahora tenemos una mejor manera de observar los microbios y pueden explicar la conversación microbiana celular más claramente”, dice Catano. Este sistema también se puede utilizar para investigar cómo reaccionan las nuevas formulaciones microbianas fabricadas por otros investigadores al ultrasonido.
“Nuestro trabajo ilustra claramente los cimientos físicos para la administración de drogas a través de los microbios y nos ayuda a explicar la calidad de su uso seguro y eficiente”, dice Sebonin. Esto significa que la combinación correcta de frecuencia, presión y tamaño microbiano puede ayudar a maximizar los resultados de la terapia, mientras que los pacientes aseguran la máxima seguridad y bajo riesgo. “Además, hemos podido demostrar que solo unos pocos de los pulsos de ultrasonido son suficientes para perforar la membrana celular. Esta también es una buena noticia para los pacientes”. Por el contrario, el recubrimiento de microbios también puede mejorarse por el óptimo de la frecuencia de ultrasonido requerida, lo que facilita la formación de chorros.
“En gran medida, bajo presión de ultrasonido, los microbios dejan de caer en una forma esférica y comienzan a convertirse en patrones regulares y no calificados”. El “lóbulo” de estos patrones empuja y lo empuja. Los investigadores descubrieron que más que una presión de ultrasonido particular, los lóbulos internos del pliegue pueden hundirse tan profundos que producen aviones poderosos, cruzan toda la burbuja y contactan a la celda.
Estos microbios se mueven a una velocidad increíble de 200 km por hora y pueden perforar la membrana celular como un PinPark objetivo sin destruir la celda. Este mecanismo de chorro no destruye la burbuja, lo que significa que cada ciclo de ultrasonido puede crear un nuevo micro jet.
Física al servicio de la medicina
“Un aspecto interesante es que este mecanismo de eyección se moviliza alrededor de 100 kPa, bajo baja presión de ultrasonido”, dice Splinin. Esto significa que la presión de ultrasonido que trabaja en los microbios y, por lo tanto, comparaciones con la presión del aire ambiental sobre el paciente, que vive a nuestro alrededor todo el tiempo.
Los investigadores del grupo Sploon no solo realizaron observaciones visuales, sino que también proporcionaron especificaciones utilizando una gama de diversos modelos ideológicos. Se las arreglaron para demostrar que los microjects tienen la mayor capacidad de mucha pérdida que muchos otros mecanismos sugeridos en el pasado, lo que ha apoyado firmemente la observación de los investigadores de que la membrana celular solo se perfora en este momento. “Con nuestra configuración de laboratorio, ahora tenemos una mejor manera de observar los microbios y pueden explicar la conversación microbiana celular más claramente”, dice Catano. Este sistema también se puede utilizar para investigar cómo reaccionan las nuevas formulaciones microbianas fabricadas por otros investigadores al ultrasonido.
“Nuestro trabajo ilustra claramente los cimientos físicos para la administración de drogas a través de los microbios y nos ayuda a explicar la calidad de su uso seguro y eficiente”, dice Sebonin. Esto significa que la combinación correcta de frecuencia, presión y tamaño microbiano puede ayudar a maximizar los resultados de la terapia, mientras que los pacientes aseguran la máxima seguridad y bajo riesgo. “Además, hemos podido demostrar que solo unos pocos de los pulsos de ultrasonido son suficientes para perforar la membrana celular. Esta también es una buena noticia para los pacientes”. Por el contrario, el recubrimiento de microbios también puede mejorarse por el óptimo de la frecuencia de ultrasonido requerida, lo que facilita la formación de chorros.
