Um experimento de microgravidade projetado no Instituto de Pesquisa do Hospital Metodista será financiado pelo Centro para o Avanço da Ciência no Espaço (CASIS) para voar a bordo do Laboratório Nacional da Estação Espacial Internacional dos EUA.

A proposta de estudar a difusão de partículas parecidas com drogas receberá cerca de US $ 200, 000 do CASIS, que é dirigido pelo Congresso para gerenciar, promover, e pesquisa de corretor para o Laboratório Nacional dos EUA em órbita. Se tudo correr bem na Terra, o experimento irá para a Estação Espacial Internacional já em 2014.

Pesquisador principal Alessandro Grattoni, Ph.D., e uma equipe de cientistas da Metodista, BioServe Space Technologies da University of Colorado em Boulder, e NASA Glenn Research Center em Cleveland, Ohio, estudará o movimento de partículas semelhantes a drogas através de canais minúsculos. O objetivo final dos cientistas é melhorar os dispositivos implantáveis ​​que liberam medicamentos em um ritmo constante.

Quase todas as drogas tomadas por via oral aumentam de concentração, decai rapidamente, e estão em seu pico de eficácia por um curto período de tempo. Grattoni e co-PI Mauro Ferrari, Ph.D., têm trabalhado em uma solução - nanocápsulas implantadas sob a pele que liberam drogas farmacêuticas através de uma membrana de nanocanal e no corpo em um taxa constante. Para projetar melhores nanocanais para um determinado medicamento, Grattoni diz que ele e outros precisam melhorar sua compreensão da física subjacente.

"Muito pouco se sabe sobre como as partículas de drogas se comportam conforme se difundem em espaços apertados, "disse Grattoni, co-presidente do Departamento de Nanomedicina da TMHRI. "Ao melhorar nosso conhecimento sobre física e química, podemos desenvolver um modelo que tornará muito mais fácil projetar dispositivos de entrega para qualquer medicamento, e acelerar o desenvolvimento dessas tecnologias. "

O grupo de Grattoni analisará duas coisas que eles acreditam desempenhar um papel importante na forma como as partículas se movem através dos canais - o tamanho relativo da partícula para o canal, bem como interações de carga (mais / menos) entre a partícula e o canal. As partículas fluorescentes de silício se difundirão em uma câmara vazia por meio de uma longa série de canais estreitos. Fotografias tiradas periodicamente com um microscópio fluorescente mostrarão aos cientistas como - e com que rapidez - as partículas se movem, como os gradientes de carga afetam as partículas, e os efeitos das restrições de tamanho. O experimento será realizado ao longo de três meses.

Os medicamentos de interesse de Grattoni são minúsculos (1-6 nanômetros) e seu movimento não é influenciado pelos efeitos da gravidade, mas são muito pequenos para serem vistos ou rastreados com microscópios. Partículas muito maiores (1 mícron, ou 1, 000 nanômetros) podem ser vistos e rastreados, mas nesses tamanhos, a gravidade é importante. Ao remover a gravidade da imagem, O grupo de Grattoni poderá estudar os movimentos de partículas maiores que podem, eles acreditam, imitam o comportamento das moléculas de drogas.

"Com base em como você configura os nanocanais, a droga é liberada exatamente na taxa que você deseja, "Grattoni disse." Esta é uma alternativa à forma como os medicamentos são recebidos atualmente pelos pacientes, frequentemente por via oral ou intravenosa, em que os níveis da droga podem atingir níveis quase tóxicos no início, em seguida, aproxime os níveis terapêuticos por um curto período, em seguida, diminua para níveis que não são mais eficazes, exigindo uma segunda administração. "