Campos magnéticos conducen nanopartículas a su objetivo

Una nueva técnica para suministrar magnéticamente medicamentos a objetivos difíciles de alcanzar, usando varillas ferromagnéticas portadoras de drogas, podría transformar la forma en que se tratan los tumores de tejidos profundos y otras enfermedades.

Investigadores de la Universidad de Maryland (UMD; College Park, EUA) y Física Médica Weinberg (WMP, Bethesda, MD, EUA) han unido sus fuerzas para explotar campos magnéticos pulsados, rápidos, para invertir el comportamiento habitual de las nanopartículas magnéticas en un proceso que se denomina inversión dinámica. En lugar de un imán que atrae las partículas, se utiliza un pulso magnético inicial para orientar las partículas en forma de varilla, sin tirar de ellos. Un pulso posterior después “empuja” a las partículas antes de que se puedan reorientar. Repitiendo los pulsos en secuencia, las partículas pueden ser enfocadas a lugares profundos entre los electroimanes.

Hasta ahora, este tipo de nanopartículas magnéticas sólo podían ser atraídas por imanes, y por lo tanto no podían ser concentrados en cualquier otro punto que la cara del imán. Como resultado, los electroimanes que se sostenían fuera del cuerpo sólo habían sido capaces de concentrar las partículas de suministro de medicamentos a los objetivos en o justo debajo de la superficie de la piel. El nuevo método podría, potencialmente, permitirles a los médicos utilizar estos electroimanes externos para enfocar la terapia a la ubicación exacta de una enfermedad dentro de un paciente utilizando varillas ferromagnéticas para aplicar la terapia.

“El Santo Grial de la ubicación magnética de los medicamentos es el sueño de utilizar los imanes fuera del cuerpo para la terapia mínimamente invasiva directa de fármacos a cualquier lugar dentro del cuerpo, por ejemplo, para los tumores profundos inoperables o de secciones del cerebro que han sido dañados por el trauma, enfermedades vasculares o degenerativas”, dijo Irving Weinberg, MD, Presidente de WMP. “Hemos demostrado que la pulsación rápida de los campos electromagnéticos externos puede ser capaz de lograr este objetivo”.

Uno de los factores que hacen posible el enfoque de la terapia a objetivos centrales entre los imanes desafiantes, es el teorema de Samuel Earnshaw, que dice que los imanes estáticos externos no pueden crear una energía potencial estable entre ellos. El propósito de los pulsos magnéticos rápidos es, por lo tanto, equivalente a la inversión del signo de la energía potencial en las formulaciones matemáticas, lo que permite una trampa estable, cuasi-estática, entre los imanes.

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University of Maryland
Weinberg Medical Physics
Video: Concentrating Ferromagnetic Cobalt Rods