Los investigadores de la Universidad de Carolina del Norte, han desarrollado una técnica de administración de fármacos para el tratamiento de la diabetes. Dicha técnica utiliza un material esponjoso, que rodea un núcleo de insulina, así, la esponja se expande o contrae en respuesta a los niveles de azúcar en la sangre para liberar insulina, según sea necesario.
La técnica también podría ser utilizada para la entrega de fármacos a las células cancerosas.
De cierto modo, los científicos han tratado de imitar la función de las células beta del cuerpo, que producen insulina y controlan su liberación en un cuerpo sano. Este descubrimiento podría ser una prometedora forma de administración de fármacos inteligentes, para muchas enfermedades.
Los investigadores crearon una matriz esférica, hecha de quitosano, un material que se encuentra en los camarones y las conchas de los cangrejos. Dispersas a lo largo de esta matriz están unas nanocápsulas más pequeñas, hechas de un polímero poroso que contiene glucosa oxidasa o enzimas de catalasa. La matriz de tipo esponja, rodea un depósito que contiene insulina. La esfera de matriz entera es de aproximadamente doscientos cincuenta micrómetros de diámetro y puede ser inyectada en un paciente.
Cuando el azúcar en la sangre de un paciente diabético se eleva, la glucosa desencadena una reacción que hace que las enzimas de las nanocápsulas liberen iones de hidrógeno. Estos iones se unen a las hebras moleculares de la esponja de quitosano, dándoles una carga positiva. Las hebras de quitosano cargadas positivamente, se empujan a cierta distancia unas de otras, creando espacios más grandes en los poros de la esponja que permiten a la insulina escapar al torrente sanguíneo.
Cuando la diabetes 1 y 2 se encuentran en un estado avanzado, el cuerpo necesita inyecciones de insulina, una hormona que transporta la glucosa o azúcar en la sangre, llevándola de la sangre a las células del cuerpo. Cuando se libera la insulina, los niveles de glucosa en el cuerpo comienzan a disminuir, Esto hace que el quitosano pierda su carga positiva, logrando que las hebras vuelvan a estar juntas. Eso reduce el tamaño de los poros de la esponja, atrapando la insulina restante.
Esta no es la primera investigación que utiliza nanoesponjas para tratar algún tipo de enfermedad. Recientemente se han hecho pruebas con esponjas capaces de limpiar algunos venenos en la sangre.
