Sistema nanorobótico para combatir infecciones fúngicas

Investigadores de la Universidad de Pensilvania han utilizado nanorobots guiados por imanes, desarrollando un sistema microrobótico capaz de eliminar las infecciones causadas por hongos, como la Candida albicans.

Los autores afirman que estos patógenos han desarrollado resistencia a los tratamientos existentes. En concreto, la falta de potencia en los antifúngicos actuales conduce a tiempos de tratamiento prolongados, efectos secundarios y resistencia a los medicamentos. 

En un estudio publicado en Advanced Materials, los investigadores aprovecharon los avances recientes en nanopartículas catalíticas, conocidas como nanozimas, para construir sistemas robóticos en miniatura. 

Estos sistemas fueron utilizados con el objetivo de atacar y destruir de manera rápida y precisa las células fúngicas. Para lograrlo, se controló la forma y los movimientos de los microrobots de nanozimas a través de campos electromagnéticos, lo que permitió una eliminación efectiva de los patógenos fúngicos.

Según los autores, la característica más destacada de estas nanozimas fue su fuerte afinidad de unión a las células fúngicas. Gracias a esto, se consiguió una acumulación precisa de las nanopartículas catalíticas en las áreas infectadas, lo que a su vez condujo a la generación de grandes cantidades de especies reactivas de oxígeno (ROS). Estas especies reactivas son compuestos conocidos por sus propiedades destructivas de biopelículas y fueron generadas específicamente en el sitio de la infección.

El resultado obtenido fue un efecto antifúngico potente y concentrado, que se tradujo en una rápida erradicación de las células fúngicas en un tiempo récord de tan solo 10 minutos. Además, gracias a la interacción específica de unión a los hongos, se evitó afectar áreas no infectadas, lo que contribuyó a aumentar significativamente la eficacia del tratamiento.

Su capacidad para controlar y entregar nanozimas de forma automatizada podría tener aplicaciones más allá de las infecciones fúngicas en la boca. De hecho, este método podría ser utilizado en el tratamiento de otros tipos de infecciones persistentes, ampliando así su potencial beneficio en el ámbito de la salud.

Los investigadores señalan que este enfoque aprovecha las propiedades magnéticas y catalíticas de las nanozimas, junto con su capacidad de unirse específicamente a los hongos. Este avance sitúa a los odontólogos más cerca de combatir de manera efectiva los patógenos fúngicos resistentes. 

Y concluye el estudio que a medida que la investigación avance y se exploren todas las posibilidades de este enfoque robótico, se abrirán nuevas oportunidades para mejorar la salud y el bienestar de las personas que padecen infecciones fúngicas.

Fuente: Min Jun Oh, Seokyoung Yoon, Alaa Babeer, Yuan Liu, Zhi Ren, Zhenting Xiang, Yilan Miao, David P. Cormode, Chider Chen, Edward Steager, Hyun Koo.
Nanozyme-based robotics approach for targeting fungal infection. Advanced Materials. https://doi.org/10.1002/adma.202300320