Biotecnología

NANOROBOTS PARA TRATAMIENTO DEL CANCER

Los experimentos que han llevado a cabo dos investigadores en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, podrían ser toda una revolución en el tratamiento del cáncer. Los investigadores aseguran que la utilización de estos nanorobots para el tratamiento del cáncer sustituirían al actual tratamiento de quimioterapia.

Los científicos saben que el cáncer se produce cuando existe una mutación genética que afecta a la forma de una célula o células, creciendo fuera de control. Por lo que el objetivo de cualquier tratamiento contra el cáncer es deshacerse de esas células, y es ahí donde entran los nanorobots.

Aquí os dejamos un vídeo en el que podréis ver cómo los nanorobots se dirigen directamente al núcleo del cáncer para eliminar las células afectadas:

Esperamos que se siga investigando mucho más sobre el tratamiento del cáncer con nanorobots, pues aún quedan muchas incógnitas al respecto, como qué pasaría si el cuerpo rechaza dichos nanorobots, o si destruirán células buenas. Aún así, esperamos que este descubrimiento pase de ser un experimento a ser una realidad para ayudar a miles de personas.

FUENTE | Discovery Health

UNIVERSIDAD DE GRANADA PATENTA NANOESTRUCTURAS VECTORIZADAS MULTIFUNCIONALES

Los experimentos llevados a cabo por la Universidad de Granada en el campo de la biotecnología han culminado con la siguiente invención: Nanoestructuras vectorizadas multifuncionales capaces de ser utilizadas como agentes de diagnosis trimodal (MRI, OI Y SPECT).

La invención se refiere a una nanoestructura multifuncional, concretamente a una ferritina, vectorizada con ácido fólico, y a su aplicación como agente de contraste en OI, MRI y/o SPECT. Por tanto, la invención se podría encuadrar dentro del campo de la biomedicina.

La integración de la nanotecnología en la biotecnología ha hecho florecer una nueva disciplina: la nanomedicina. En este campo, se diseñan y preparan nanopartículas metálicas para obtener bioimágenes mediante el uso simultáneo de varias técnicas, distribución efectiva de fármacos o técnicas de terapias tan prometedoras como la hipertermia
originada localmente por nanopartículas magnéticas. Es un área de tremendo potencial sujeta al desarrollo de nuevas nanoestructuras para su avance.

Las nanopartículas magnéticas han atraído atención principalmente por su uso potencial como agentes de contraste en Imagen por Resonancia Magnética (MRI). Esta técnica se basa en la resonancia magnética de los protones de tejidos del cuerpo (agua, membranas, lípidos, proteínas, etc.) y es actualmente el método más potente de diagnosis.

EXPERIMENTOS - BIOMEDICINA NANOPARTICULAS

Por otro lado, los denominados quantum dots (QD), han sido usados con éxito como nuevos marcadores fluorescentes en el campo biomédico y son considerados como una herramienta prometedora en Imagen óptica de fluorescencia (OI) para diagnóstico clínico. Los QD son nanopartículas inorgánicas, generalmente compuestas de elementos de los grupos II-VI y III-V, los cuales, debido a su confinamiento cuántico de cargas en un diminuto espacio muestran unas propiedades fluorescentes únicas: espectros de emisión estrechos, rendimiento cuántico alto, espectros de absorción anchos, buena estabilidad química y alta fotoestabilidad y longitud de onda de emisión dependiente del tamaño, ampliando su rango de emisión hasta la región NIR (infrarrojo cercano) o IR (infrarrojo) y ofreciendo una mayor penetración en tejido para una mejor imagen. Sin embargo, a pesar de las excepcionales propiedades fluorescentes que presentan, estas nanopartículas necesitan ser funcionalizadas con algún tipo de polímero o proteína que las haga
biocompatibles y por tanto aptas para su utilización in vivo.

Un enfoque dentro de la nanomedicina es el uso de nanopartículas que puedan combinar diferentes técnicas de bioimagen. Cada modalidad de bioimagen tiene sus propios méritos pero también ciertas desventajas y por lo tanto los métodos de imagen multimodales presentan mayor capacidad para obtener una imagen integral y más detallada. La combinación MRI-OI es un buen ejemplo de un método bimodal y una ruta para su consecución es el uso de nanoestructuras que contengan dos componentes metálicos, uno magnético y otro fluorescente: nanopartículas bifuncionales magneto-fluorescente. El nanocomponente magnético puede incorporar un radiomarcador, como 99mTcO4, añadiendo a la nanoestructura multifuncional una nueva modalidad de imagen médica mediante la detección de la radiación gamma que dicho radionúclido genera mediante gammagrafía (SPECT).

Un objetivo de la invención es proporcionar una nanopartícula biocompatible que esta vectorizada, la cual se puede usar como ...seguir leyendo este experimento »

CSIC PATENTA UNA PROTEINA DE CAPSICUM CHINENSE CON ACTIVIDAD RNasa y DNasa

Los experimentos llevados a cabo por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en el campo de la biotecnología, han permitido descubrir: Proteína de Capsicum chinense con actividad RNasa y DNasa.

La  invención se encuentra dentro del campo de la biotecnología. Específicamente, se refiere a una proteína procedente de Capsicum chinense con actividad DNasa y RNasa, a su secuencia aminoacídica, a la secuencia nucleotídica que la codifica, a una construcción genética que contenga la secuencia nucleotídica, a un vector que contenga la construcción genética, a una célula hospedadora que contenga el vector, y a los usos de la proteína.

Los ácidos nucleicos se encuentran presentes en todas las células de los organismos vivos. Esta presencia en algunos procesos industriales o desarrollos de laboratorio no es deseable, ya que puede suponer la contaminación de las muestras. En múltiples ocasiones, por tanto, es necesaria la eliminación de los ácidos nucleicos, como por ejemplo en preparaciones bioquímicas o farmacéuticas. Para llevar a cabo esta eliminación, el proceso más extendido es la digestión mediante enzimas, bien DNasas o RNasas, en función de cual sea el ácido nucleico contaminante.

EXPERIMENTOS - BIOTECNOLOGIA RNASA Y DNASA

Las DNasas y RNasas están presentes en todos los organismos estudiados, desde bacterias a animales. Estas enzimas degradan DNA o RNA, y esta degradación puede darse de forma específica de secuencia, como en el caso de las enzimas de restricción, o de forma inespecífica, dando lugar a fragmentos de pequeño tamaño o incluso a mononucleótidos. En la literatura existen descritas distintas proteínas con actividad RNasa o DNasa que actúan sobre diversos sustratos, dando lugar a diferentes productos de reacción. Cada una de estas proteínas presenta unos requerimientos diferentes tanto de pH como de temperatura, presencia o ausencia de iones o cofactores, etc. para ser activas. Estas enzimas, en múltiples ocasiones, presentan especificidad de sustrato, y solo son capaces de degradar bien DNA de cadena doble, bien de cadena sencilla, o bien RNA.

  • Descripción de la invención

La invención refiere a un polipéptido aislado de Capsicum chinense con actividad DNasa y RNasa, así como a un polinucleótido que codifica para dicho polipéptido, a una construcción genética que contenga dicho polinucleótido, a un vector que pueda contener dicho polinucleótido o construcción genética, y a una célula hospedadora que pueda contener dicho polinucleótido, construcción genética o vector. La invención también se refiere a los usos del polipéptido.

En la invención se demuestra cómo una proteína obtenida de Capsicum chinense y de secuencia SEQ ID NO: 1 presenta actividad DNasa y RNasa. Esta presencia de ambas actividades en una única molécula convierte a esta proteína en un elemento de interés para la purificación de muestras tanto a nivel de laboratorio como a nivel industrial.

Esta proteína presenta como ventajas su elevada termoestabilidad, la cual se deriva del hecho de que al ser autoclavada o hervida no pierde su actividad RNasa. Por otro lado esta proteína también presenta como ventaja la no necesidad de la adición de cofactores para llevar a cabo su actividad.

De igual forma que ocurre con muchas de las proteínas descritas, como por ejemplo entre proteínas homologas en diferentes organismos, el polipéptido de Capsicum chinense podría tener alterado algún residuo aminoacídico sin que se produjera una alteración sustancial en la proteína. Esto significa que esta alteración no sería determinante en el polipéptido ni para su estructura ni para su actividad.

Esta secuencia aminoacídica se ha demostrado en la presente invención que presenta actividad tanto DNasa como RNasa, por lo que una realización más preferida de este aspecto de la invención se refiere a un polipéptido aislado y purificado que comprende una secuencia de aminoácidos que tiene al menos un 87%, preferiblemente un 90%, más preferiblemente un 95% y aun más preferiblemente un 98% de identidad sobre la longitud completa de la secuencia SEQ ID NO: 1 que presenta actividad DNasa y RNasa. Otra realización preferida se refiere al polipéptido aislado que comprende la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 1, que presenta actividad DNasa y RNasa.

FUENTE | OEPM

 

CSIC PATENTA UN METODO PARA EL INCREMENTO DE PRODUCCION DE LACASA

Los experimentos llevados a cabo por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en el campo de la biotecnología, han permitido encontrar un nuevo Método para el incremento de la producción de lacasa en Coriolopsis mediante un inductor biológico.

Tal y como hemos dicho, la invención se encuentra dentro del campo de la biotecnología, y específicamente, se refiere a un método para la producción incrementada de lacasa en un organismo del género Coriolopsis, que comprende co-cultivar dicho organismo junto con otro organismo del género Penicillium.

  • Definición de lacasas 

Las lacasas son enzimas de tipo fenoloxidasas que catalizan la oxidación de compuestos aromáticos y ligninas.

Debido a esta capacidad de oxidación, estas enzimas son ampliamente utilizadas en diferentes industrias como la cosmética, alimentaria, textil, e incluso en campos como la bioelectroquímica o la nanotecnología.

Por otro lado, debido a si capacidad de degradar compuestos aromáticos, esta enzima también es utilizada en la degradación de pesticidas y compuestos xenobióticos como hidrocarburos policíclicos aromáticos, o en la biorremediación de residuos agroindustriales.

EXPERIMENTOS - BIOTECNOLOGIA CSIC

Estas lacasas, presentan una baja especificidad de sustrato, y su eficacia catalítica varía mucho en función de la presencia o ausencia de inductores de la misma, así como de la naturaleza de los mismos. Para el uso de estas enzimas, a nivel industrial, es necesaria una alta actividad enzimática. Para aumentar esta actividad enzimática se han utilizado de forma generalizada microelementos como por ejemplo el cobre u otros inductores químicos como por ejemplo el alcohol veratrílico, vainillina, alcalignina o ácido vanílico. Estos inductores presentan como ventaja el incremento significativo de los niveles de lacasa, pero su uso industrial supone diversos problemas como el alto coste de dichos compuestos por las elevadas cantidades necesarias, o la posible toxicidad de los mismos en los productos finales.

Por ello se hace necesaria la búsqueda de elementos alternativos a esos inductores químicos y microelementos. Por tanto, resulta necesario encontrar nuevos sistemas que permitan obtener mayores cantidades de la enzima lacasa, que no necesiten de inductores químicos, ya que pueden producir contaminaciones en los productos, y que elevan el coste de producción.

Esta invención del CSIC, se refiere a un método para la producción incrementada de lacasa en un organismo del género Coriolopsis mediante el co-cultivo con un organismo del género Penicillium.

En la invención se demuestra como el co-cultivo de Coriolopsis junto a un hongo del género Penicillium, provoca ...seguir leyendo este experimento »

USO DE DENDRIMEROS COMO ANTIVIRALES

Los experimentos llevados a cabo por la Universidad de Alcalá de Henares han culminado con la siguiente invención: Dendrímeros carbosilanos con un núcleo polifenólico y su uso como antivirales.

La  invención se refiere a macromoléculas altamente ramificadas sintetizadas a partir de un núcleo polifenólico, denominadas dendrímeros, de estructura carbosilano y funcionalizados en su periferia con grupos aniónicos que dan a la macromolécula una carga neta negativa. Además, la invención se refiere a su procedimiento de obtención y sus usos en biomedicina.

Los dendrímeros son moléculas hiperramificadas de construcción arborescente, de tamaño y estructura tridimensional bien definidos y que poseen unas propiedades químicas uniformes debidas en parte a su baja polidispersidad. La naturaleza y propiedades de los dendrímeros se pueden controlar actuando sobre el núcleo de crecimiento del dendrímero, sobre las unidades o ramas de crecimiento o sobre la periferia del dendrímero que es susceptible de incorporar una variedad muy grande de grupos funcionales.

EXPERIMENTOS - ANTIVIRALES BIOMEDICINA

En la última década se ha empezado a investigar el potencial de los dendrímeros en aplicaciones biomédicas, descubriendo su utilidad en campos como por ejemplo terapia génica, donde el dendrímero actúa como un vehículo de transporte no viral de biomoléculas tratando de optimizar el efecto terapéutico de estas.

También se han descrito aplicaciones de los dendrímeros como agentes de contraste de imagen en resonancia magnética nuclear o transporte de boro 10 en la terapia de captura de neutrones utilizada en determinados tumores. Sin embargo, es bastante reciente el descubrimiento de que los dendrímeros por sí mismos pueden tener una actividad biológica, actuando así por ejemplo como agentes antibacterianos o antivirales.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un dendrímero carbosilano que comprende:

a) un núcleo polifenólico,

b) al menos una generación,

c) una capa externa, que consiste, total o parcialmente, en unidades iguales o diferentes del grupo de fórmula general (I):

Experimentos - antivirales

Los dendrímeros de la invención pueden tener aplicación en diferentes campos de la biomedicina, entre los que cabe destacar su utilización como agentes terapéuticos, antivirales, antibacterianos o antipriónicos. Además de su actividad microbiocida, también tienen actividad antiinflamatoria, haciendo que mejore sus propiedades profilácticas puesto que la probabilidad de contagios frente a VIH aumentan significativamente en presencia de procesos de irritación vaginal o inflamatorios. Está claro que un buen microbicida tópico vaginal debe prevenir de la infección por el VIH y mantener íntegra la barrera vaginal epitelial. ...seguir leyendo este experimento »

DISPOSITIVO PARA MONITORIZAR CONDICIONES DE TIEMPO Y TEMPERATURA

Los experimentos llevados a cabo por la Universidad Pública de Navarra, en el campo de la alimentación, le han permitido llegar a esta nueva invención:  Dispositivo para monitorizar condiciones de tiempo y temperatura.

La presente se refiere a un dispositivo para poder monitorizar el historial acumulado de tiempo-temperatura de un producto. Más concretamente, la invención se refiere a un dispositivo de tiempo temperatura basado en el crecimiento de microorganismos y a los elementos estructurales del mismo que posibilitan un crecimiento homogéneo de los microorganismos, dando lugar a un cambio en el medio que se observa, gracias a la presencia de un compuesto indicador en el que el cambio en el medio da lugar a una modificación de alguna característica fácil de percibir por el ojo humano.

Este tipo de dispositivos se puede utilizar para indicar la exposición a temperaturas excesivas durante cierto tiempo (o de un tiempo excesivo a ciertas temperaturas umbrales) de productos agroalimentarios, farmacéuticos y biomédicos.

El deterioro de los alimentos con el paso del tiempo se produce inevitablemente. El ritmo con el que se produce este deterioro depende de la estructura física y de las propiedades de los propios alimentos, del tipo de microorganismos presentes y de las condiciones ambientales en que se conservan.

EXPERIMENTOS - ALIMENTOS

Otros factores que afectan al ritmo de descomposición son: la acidez de los alimentos, el ritmo respiratorio, el contenido en nutrientes, la resistencia natural a los microorganismos y la estructura biológica. El tipo de proceso que tiene lugar en un alimento, está estrechamente ligado a estas características así como a las condiciones de almacenamiento del mismo.

Las alteraciones en los alimentos, producen cambios en sus propiedades que pueden ser apreciables mediante un análisis cualitativo. Sin embargo este análisis no es siempre posible. Las condiciones en las que se transportan y almacenan los productos están estrechamente ligadas con la rapidez con que se deterioran estos productos, por lo que existe una tendencia creciente a envasar los productos controlando las condiciones internas del envase para obtener así las condiciones óptimas de conservación de los productos.

Un ejemplo es la tecnología MAP (envasado en atmósfera modificada), que se basa en el empleo de nitrógeno solo o mezclado con dióxido de carbono, reduciendo los niveles de oxígeno a valores inferiores al 1%. En estos envases es muy importante que el recipiente permanezca inalterado, impidiendo la entrada de oxígeno y la fuga de dióxido de carbono. Por ello el análisis cualitativo del producto, que requiere contacto directo con el alimento, no puede llevarse a cabo.

Una de las principales razones del efecto positivo del frío sobre la conservación es que el frío va a inhibir el crecimiento de los agentes alterantes de una forma total o parcial. Esto es así porque la velocidad de crecimiento de los microorganismos depende de la temperatura: al disminuir la temperatura, disminuye la velocidad de crecimiento, existiendo una temperatura mínima, diferente para cada uno, por debajo de la cual no hay crecimiento; la velocidad de crecimiento se incrementa, en general, con la temperatura, fundamentalmente debido al incremento generalizado de la velocidad de las reacciones enzimáticas que tienen lugar en los microorganismos, hasta que se alcanza una temperatura óptima, de nuevo diferente para cada microorganismo, a la cual la velocidad de crecimiento es máxima.

Por encima de esa temperatura, la velocidad de crecimiento decae bruscamente, hasta llegar a una temperatura máxima de crecimiento en la que se produce la muerte celular. Así, al disminuir la temperatura reducimos considerablemente la velocidad de crecimiento de los microorganismos, reduciendo el metabolismo celular hasta el punto de que las células pueden parar de crecer.

La solución proporcionada por esta invención se basa en utilizar, como componente del dispositivo, un sustrato sólido en forma de matriz porosa tridimensional biocompatible que disfruta de las características idóneas para que se produzca el crecimiento adecuado de los microorganismos dentro del mismo y que, a su vez, produzca un cambio en el medio, tal como un cambio de pH, que se traduzca en un cambio visible y homogéneo del medio, tal como un cambio de color, por la presencia, por ejemplo, de una sustancia que modifica su color según el pH del medio.

Las características de este sustrato sólido poroso, en forma de matriz porosa tridimensional, hacen que dicho cambio de color sea suficientemente intenso y distinguible. Dicha matriz porosa tridimensional tiene la particularidad de presentar una estructura multicapa en el interior de la cual el medio acuoso se difunde y circula libremente, permitiendo que la composición del medio sea homogénea y que el medio acuoso permanezca alojado en todo el volumen de la estructura multicapa, de modo que el crecimiento de los microorganismos y el cambio de color se producen en toda la extensión de la estructura porosa, de manera homogénea.

FUENTE | OEPM

METODO Y SISTEMA PARA LA ESTIMACION DE PARAMETROS FISIOLOGICOS DE LA FONACION

Los experimentos realizados por la Universidad Politécnica de Madrid, han permitido encontrar un nuevo Método y sistema para la estimación de parámetros fisiológicos de la fonación.

La invención se enmarca en el sector de las tecnologías de la información y las comunicaciones con aplicación en biomedicina y la seguridad, y más concretamente en el campo de la detección y la gradación de la patología orgánica de la voz por medio de la clasificación de parámetros obtenidos de la onda glótica de la voz, y en la gestión de acceso seguro por voz.

Los procesos de estimación paramétrica se suelen llevar a cabo sobre la voz medida en el punto de captura de la misma, generalmente un micrófono de propósito general, para ser digitalizada y posteriormente procesada.

EXPERIMENTOS -SISTEMA FONICO

La medida de la calidad de voz, como procedimiento para el diagnóstico y gradación de la patología orgánica de la voz, ha conocido un auge importante en la última década. Fruto del mismo son un conjunto de aplicaciones informáticas que a partir de la voz generan índices de medida de la calidad de la misma como variantes del jitter (perturbación del período de fonación a lo largo del tiempo), del shimmer (perturbación temporal de la amplitud de la fonación ciclo a ciclo), de la relación señal/ruido (entre la parte periódica y la no periódica de un segmento de voz), del índice glottal/noise (proporción entre la energía de la onda glótica respecto al ruido residual presente en la voz), y de parámetros temporales que reflejan los procesos de apertura y cierre de los pliegues vocales durante una fonación, como son los ciclos de recuperación, cierre, apertura y cerramiento.

Las limitaciones identificadas actualmente, en este ámbito son las siguientes: ...seguir leyendo este experimento »

DENDRIMEROS CARBOSILANOS Y SU USO COMO ANTIVIRALES

Los experimentos realizados por la Universidad de Alcalá de Henares y el Hospital General Universitario Gregorio Marañón, en el campo de la biomedicina, han culminado con la siguiente invención: Dendrímeros carbosilanos y su uso como antivirales.

La  invención se refiere a macromoléculas altamente ramificadas sintetizadas a partir de un núcleo polifuncional, denominadas dendrímeros, de estructura carbosilano y funcionalizados en su periferia con grupos aniónicos que dan a la macromolécula una carga neta negativa. Además la invención se refiere a su procedimiento de obtención y sus usos en biomedicina.

  • ¿Qué son los dendrímeros?

Los dendrímeros son moléculas hiperramificadas de construcción arborescente, de tamaño y estructura tridimensional bien definidos y que poseen unas propiedades químicas uniformes debidas en parte a su baja polidispersidad. La naturaleza y propiedades de los dendrímeros se pueden controlar actuando sobre el núcleo de crecimiento del dendrímero, sobre las unidades o ramas de crecimiento o sobre la periferia del dendrímero que es susceptible de incorporar una variedad muy grande de grupos funcionales.

EXPERIMENTOS - BIOMEDICINA- ANTIVIRALES

En la última década, se ha empezado a investigar el potencial de los dendrímeros en aplicaciones biomédicas, descubriendo su utilidad en campos como por ejemplo terapia génica, donde el dendrímero actúa como un vehículo de transporte no viral de biomoléculas tratando de optimizar el efecto terapéutico de estas. También se han descrito aplicaciones de los dendrímeros como agentes de contraste de imagen en resonancia magnética nuclear o transporte de boro 10 en la terapia de captura de neutrones utilizada en determinados tumores.

Sin embargo, es bastante reciente el descubrimiento de que los dendrímeros por si mismos pueden tener una actividad biológica, actuando así por ejemplo como agentes antibacterianos o antivirales.

De esta manera, se han sintetizado moléculas dendríticas que contienen en su superficie grupos adecuados para formar complejos con receptores celulares o virales rompiendo la interacción virus-célula, incluyendo la unión inicial del virus a la pared celular. Algunas de estas moléculas han mostrado actividad in vitro frente a una variedad de virus, como VIH (Virus de la Inmunodeficiencia Humana), VHS (Virus del Herpes Simple), Virus de la gripe u otros.

La capacidad de los dendrímeros para interferir en la interacción virus-célula sugiere que ellos podrían actuar como microbicidas tópicos, es decir, compuestos aplicados sobre la mucosa vaginal o rectal para impedir enfermedades de transmisión sexual.

  • Aplicaciones médicas

Los dendrímeros de la invención pueden tener aplicación en diferentes campos de la biomedicina, entre los que cabe destacar su utilización como agentes terapéuticos, antivirales, antibacterianos o antipriónicos. Además de su actividad microbicida, también tienen actividad antiinflamatoria, haciendo que mejore sus propiedades profilácticas puesto que la probabilidad de infección frente al VIH aumentan significativamente en presencia de procesos inflamatorios. Está claro que un buen microbicida tópico vaginal debe prevenir de la infección por el VIH y mantener íntegra la barrera vaginal epitelial.

Otro aspecto de la invención se refiere a los dendrímeros como medicamento per se. Siendo este medicamento preferiblemente para la prevención y/o el tratamiento de enfermedades causadas por virus, bacterias u hongos. Y más preferiblemente cuando la enfermedad es causada por cepas del VIH.

Como antiviral, el dendrímero de la invención, de tamaño nanoscópico, impide el correcto proceso de adhesión a la célula diana, así como la infección de esta y su correspondiente producción de nuevas partículas virales.

Además de esta aplicación profiláctica, debido a los resultados obtenidos en los experimentos, también los dendrímeros de la invención tienen efecto terapéutico, ya que en pacientes infectados por el VIH esta nanopartícula podría impedir la infección de células aún no infectadas, sobre todo tienen efecto terapéutico para las enfermedades de transmisión sexual (ETS) (antiviral, antibacteriano o antifúngico).

FUENTE | OEPM

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