Cuadros orgánicos enlazados con hidrógeno como plataforma de entrega programable por ultrasonido

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Ciencias de los materiales
• La neurociencia

Sus antecedentes:

• El control preciso de la activación mecanoquímica en los tejidos profundos a través de ultrasonido no invasivo es crucial para la ciencia biomédica y el tratamiento de enfermedades.
• En la actualidad no existe un sistema de material mecanoresponsivo guiado por la teoría con una activación de ultrasonido bien definida.

Objetivo del estudio:

• Introducir marcos orgánicos porosos enlazados con hidrógeno (HOF) como un conjunto de herramientas para la activación de fármacos con ultrasonido enfocado (FUS) de forma programable.
• Para controlar eventos celulares específicos en el cerebro profundo por escisión bajo demanda de interacciones supramoleculares.
• Desarrollar un modelo teórico para visualizar la escisión mecanoquímica y la mecánica del ultrasonido para guiar el diseño de materiales.

Principales métodos:

• Utilizó marcos orgánicos porosos enlazados con hidrógeno (HOF) como vehículos de administración de fármacos.
• N-óxido de clozapina (CNO) encapsulado en nanocristales de HOF.
• Ultrasonido enfocado empleado (FUS) para la liberación desencadenada de fármacos.
• Se han activado receptores acoplados a proteínas G en el área tegmental ventral (VTA) de ratones y ratas.

Principales resultados:

• Se ha demostrado la liberación de fármacos por FUS de los HOF.
• Se logró la modulación del circuito neuronal en regiones profundas del cerebro (profundidad de 9 mm) con una latencia de segundos.
• Mostró la capacidad del ultrasonido para controlar con precisión las interacciones moleculares.

Conclusiones:

• Se han desarrollado HOF programables por ultrasonido para el control no invasivo, espacio-temporal de los eventos celulares.
• Estableció un nuevo enfoque para la terapia molecular precisa.
• Valida el potencial de las HOF y FUS para aplicaciones biomédicas de tejidos profundos.