Nanotecnología para mejorar envases farmacéuticos

Nanotecnología para impulsar el desarrollo de mejores envases de medicamentos

Según un informe publicado recientemente por IRAP con el título "PH-1 Nano-Enabled Packaging for the Pharmaceutical Industry—A Global Technology, Industry and Market Analysis": "La demanda mundial de inhaladores y jeringas prellenables generará oportunidades de desarrollo más rápidas en todos los productos de envases farmacéuticos, basadas en las ventajas de rendimiento en la administración de medicamentos y la introducción de nuevos medicamentos biotecnológicos".

El informe señala que el mercado total del año pasado para los envases farmacéuticos con nanotecnología fue de 3.800 millones de dólares. Se prevé que la cifra alcance los 8.100 millones de dólares en el 2014.

Un comunicado de prensa sobre el informe indica que "el envasado en la industria farmacéutica ha sufrido cambios importantes en la última década. La llegada de nuevos sistemas de administración de fármacos y el desarrollo de nuevos compuestos bioquímicos han dado lugar a una necesidad no sólo de una mejor protección frente a factores como la humedad, la luz, el oxígeno y las fuerzas mecánicas, sino también de que las formas de envase desempeñen un papel más integral en el proceso de administración de fármacos. El diseño de los envases hoy en día proporciona estabilidad y vida útil al fármaco y al sistema de administración, que pasa a ser fundamental para la seguridad, la conveniencia y la adherencia a los medicamentos".

Las aplicaciones y funcionalidades de la nanotecnología ayudan a mejorar las propiedades de la barrera plástica y proporcionan una mayor funcionalidad, además de detección y señalización de la información pertinente en los envases farmacéuticos. Entre las conclusiones del informe están las siguientes:

• La demanda de envases en forma de ampolla aumentará para fármacos monodosis, ensayos clínicos, adherencia a medicamentos y medicamentos sin receta. El envase en forma de ampollas será más rentable en aplicaciones de pequeño volumen debido a las características del cambio. Se preve que el mercado mundial de ampollas con nanotecnología aumente desde los 941 millones dólares del 2008 a 2.100 millones dólares en el 2014.
• Los cierres a prueba de niños, amigables para los ancianos y dispensadores liderarán el desarrollo del mercado mundial de accesorios y cierres de productos farmacéuticos. Según el informe, la demanda de cierres, etiquetas, precintos de seguridad y accesorios antifalsificación dependerán de estrictas normas del gobierno y el sector.
• EE.UU. y Europa seguirán siendo los mayores consumidores de envases farmacéuticos, con sectores de producción de fármacos mejorados y diversificados, "especialmente en el área de los medicamentos genéricos". Dicho esto, el informe señala: "las oportunidades de crecimiento de China estarán entre las más fuertes, gracias a las capacidades de fabricación farmacéutica en rápida expansión y la introducción gradual de un programa de gobierno diseñado para mejorar la calidad y la integridad de los medicamentos de producción nacional ".
  

Fuente: Packworld

Nanopartículas para identificar, localizar y eliminar cáncer

Unas nanopartículas inteligentes identifican, localizan y eliminan células cancerosas

Otra arma en el arsenal contra el cáncer: nanopartículas que identifican,localizan y eliminan células cancerosas específicas, sin tocar las células sanas.

Dirigidos por Carl Batt, profesor de ciencias de la alimentación, los investigadores sintetizaron las nanopartículas de oro --con una forma similar a la de una mancuerna-- entre dos piezas de óxido de hierro. A continuación, adjuntaron a las partículas unos anticuerpos que apuntan a una molécula que se encuentra sólo en las células del cáncer colorrectal. Una vez enlazadas, las nanopartículas son absorbidas por las células cancerosas.

Para eliminar las células, los investigadores utilizan un láser de infrarrojo cercano, una longitud de onda que en los niveles utilizados no daña el tejido normal. La radiación, en cambio, sí es absorbida por el oro de las nanopartículas. Esto hace que las células cancerosas se calienten y mueran.

El objetivo, según el autor principal y el estudiante de posgrado en biomedicina Dickson Kirui, es mejorar la tecnología y hacer que sea apropiada para probarla en un ensayo clínico con humanos. Los investigadores están trabajando ahora en un experimento similar que ataca a las células del cáncer de próstata.

El oro tiene potencial como material clave para combatir el cáncer en futuras terapias inteligentes. Es biocompatible, inerte y relativamente fácil de modificar químicamente. Cambiando el tamaño y la forma de las partículas de oro, Kirui y sus colegas pueden ajustarlas para responder a diferentes longitudes de onda de energía.

Una vez alcanzadas por las partículas de oro de los investigadores, las células cancerosas son destruidas por medio de calor --apenas unos pocos de grados por encima de la temperatura corporal normal--, mientras que el tejido circundante permanece ileso. Un láser de tan baja potencia no tiene ningún efecto sobre las células colindantes debido a que esa longitud de onda en particular, no calienta las células si no están cargadas con nanopartículas, explicaron los investigadores.

El uso de óxido de hierro en las otras partes de las partículas podría, algún día, permitir a los científicos realizar también un seguimiento del progreso de los tratamientos del cáncer utilizando imágenes de resonancia magnética, señaló Kirui, aprovechando las propiedades magnéticas de las partículas.

Fuente: Science Daily

Método para evaluar los riesgos de nanopartículas

Medición del impacto de las nanopartículas sobre la salud y el medioambiente observando el torrente sanguíneo de los embriones de pollo

El profesor química de la Universidad de Calgary, David Cramb, es un paso más cerca de ayudar a resolver un problema complejo en el campo de la nanotecnología: el impacto de las nanopartículas sobre la salud humana y el medioambiente.

Cramb, director del programa de nanociencia de la Facultad de Ciencias, y sus investigadores han desarrollado una metodología para medir diversos aspectos de las nanopartículas en el torrente sanguíneo de los embriones de pollo. Su descubrimiento se ha publicado en la edición en línea de marzo de Chemical Physics Letters.

"Con el auge en la producción de nanomateriales hay una creciente posibilidad de humana y/o medioambiental. Por lo tanto, hay una necesidad de investigar sus posibles efectos perjudiciales", señala Cramb. "Hemos desarrollado herramientas muy especializadas para empezar a medir esos efectos."

Las nanopartículas son partículas o grupos de átomos o moléculas de nanómetros de tamaño. Un milímetro (o el diámetro de la cabeza de un alfiler) es igual a un millón de nanómetros. Las nanopartículas ya se utilizan en la industria cosmética y están en proceso de desarrollo para la administración de fármacos, el diagnóstico por imagen y la ingeniería de tejidos, por nombrar sólo unas cuantas aplicaciones. Se estima que las inversiones en nanotecnología a nivel mundial alcanzarán aproximadamente los 12 billones de dólares estadounidenses en el 2012.

Cramb está buscando modos de ayudar a responder algunas preguntas, incluyendo: si los embriones están expuestos a las nanopartículas, ¿a dónde se dirigen éstas? ¿Cómo responderá el embrión? ¿Qué enfoques de reglamentación se pueden recomendar para mitigar la exposición accidental? ¿Cómo puede la nanotecnología ser ecológica y sostenible?

"En nuestro laboratorio se llevan a cabo estudios de bioacumulación con embriones", señala Cramb. "Estos estudios son importantes, ya que la nanotoxicidad crónica en un organismo adulto podría estar relacionada con la exposición durante el proceso de desarrollo. Además, una exposición aguda podría afectar a la viabilidad embrionaria".

Cramb y sus investigadores estudiaron los cambios inducidos por la luz y el movimiento en las nanopartículas, dirigiendo un rayo láser hacia un vaso sanguíneo que contenía nanopartículas y midiendo la fluorescencia. Esto es único porque nunca se ha hecho en un embrión vivo. Los resultados permitirán medir y comprender la captación en los tejidos de embriones humanos.

Fuente: Science Daily

Estudios para trabajar en Nanotecnología

Qué hay que estudiar para trabajar en el sector de la Nanotecnología?

La semana pasada en un artículo para Nanowerk, el gran experto en Nanotecnología Eric Drexler ofreció unos consejos muy interesantes para aquellos estudiantes que desean elegir sus estudios universitarios con el objetivo de luego poder trabajar en el sector de la Nanotecnología. Hemos traducido un resumen de sus consejos para nuestros lectores.

La "nanotecnología" se refiere a una gama notablemente amplia de áreas de la ciencia y la tecnología y los progresos que vayan surgiendo durante la carrera del estudiante abrirán nuevas áreas, algunas de ellas que todavía ni imaginamos. Las elecciones dentro de este complejo y cambiante campo deberían reflejar las áreas de interés y las habilidades del estudiante, su formación actual, su nivel de ambición y su voluntad de aceptar riesgos; hay cierto equilibrio entre encabezar nuevas orientaciones y buscar una carrera segura. A continuación, se intenta
dar una respuesta útil que tenga en cuenta estas incógnitas.

Aprender los fundamentos y no sólo los de la ciencia. El requisito más básico para la competencia en cualquier tecnología física es un conocimiento amplio y sólido de las ciencias físicas subyacentes. Las matemáticas son la base de esta base y la física básica es la siguiente capa. La mecánica clásica y el electromagnetismo son de importancia universal, y las preocupaciones de la nanotecnología elevan la importancia de la termodinámica, la mecánica estadística y la mecánica cuántica molecular. Una competencia flexible en nanotecnología también exige una buena comprensión de la química y la síntesis química, de la función y la estructura biomolecular, de las fuerzas intermoleculares y de los sólidos y las superficies. Hoy en día, la nanotecnología es un área de la ingeniería con una elevada carga científica, en gran parte porque el problema de diseñar una nanoestructura se ve, a menudo, eclipsado por el problema de encontrar, mediante un experimento, una forma de hacerlo. Esto tiene implicaciones para la elección de un curso de estudio.

Ingeniería y avances en nanotecnología. Una medida del progreso de la nanotecnología es el crecimiento de la gama de sistemas físicos que se pueden diseñar y depurar, sin una amplia experimentación. Las herramientas computacionales se encuentran en una categoría propia, un área de tecnología inmaterial que se aplica a todas las áreas de la tecnología material. Es importante entender las capacidades y limitaciones de estas herramientas y su ampliación constituye una contribución estratégica para el progreso. Las herramientas computacionales son a menudo la clave para transformar procesos reproducibles y estructuras estables en operaciones fiables y bloques de construcción para la ingeniería. Hoy en día, unas mejores herramientas de diseño son la clave para liberar el enorme potencial de la foldámeros y el autoensamblaje como base para la implementación de nanosistemas complejos. La competencia en ingeniería --y la comprensión de cómo la ciencia puede apoyarla-- requiere un estudio de los principios de diseño y experiencia en la resolución de problemas de diseño. Puesto que la nanotecnología se basa en las innovaciones de los equipos a macroescala y microescala, la educación en ingeniería tiene una importancia considerable e inmediata. El desarrollo de la ingeniería de nanosistemas abrirá oportunidades cada vez mayores a los investigadores con una formación que cuente tanto con los conocimientos científicos necesarios para comprender las nuevas nanotecnologías como las habilidades de resolución de problemas necesarias para su explotación.

La dirección general de la nanotecnología conduce hacia una mayor precisión en el nivel de los componentes a nanoescala, dando lugar a productos de tamaño y complejidad cada vez mayores, implementados en una creciente gama de materiales. La precisión atómica a nivel molecular tiene amplias aplicaciones en la nanotecnología hoy en día, y ya ofrece componentes con la máxima precisión en la escala de longitud más pequeña posible. El camino hacia adelante se centrará cada vez más en la ampliación de estas tecnologías de precisión atómica hacia una mayor escala, complejidad y calidad de los materiales.

Selección de temas y cómo estudiarlos. Tanto en la ciencia como en la ingeniería, una buena metodología para la selección del curso de estudio ideal sería consultar un catálogo de cursos y fijarse en qué clases aparecen en las listas de requisitos previos para las clases avanzadas en las áreas relevantes de la ciencia y la ingeniería. Esto indica las áreas de las que es importante estudiar y dominar su contenido. Un estudiante debería elegir temas que requieran un aprendizaje más profundo y orientado; los científicos e ingenieros con conocimientos más amplios tendrán más oportunidades y se encontrarán con menos problemas imprevistos.

Selección de las instituciones. En primer lugar, considerar sus objetivos y, a continuación, buscar las instituciones y personas que puedan ayudar a alcanzarlos. En particular, las universidades deberían ofrecer un programa de grado que coincida con lo necesario o bien proporcionar la flexibilidad necesaria para hacerse uno. En los estudios de grado, la amplitud general, la orientación y la calidad de una escuela es más importante que cualquier programa orientado que es probable que tengan. La participación temprana en la investigación de casi cualquier tipo tiene un valor especial: puede proporcionar tipos de conocimiento que no se pueden aprender de los libros, o incluso de las clases de laboratorio. Prestar especial atención a la investigación que estudia las estructuras de precisión atómica de considerable tamaño y complejidad. Si esa investigación tiene un componente de ingeniería --diseño y fabricación de cosas-- tanto mejor.

Fuente: Nanowerk