El GRAFENO INFLAMA EL CEREBRO

Grafeno para combatir meningitis, confirmando que pasa la barrera cefálica

Abril 30, 2024 - 09:47
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El GRAFENO INFLAMA EL CEREBRO

Progresos en la aplicación de nanopículas y grafeno como portadores de drogas y en el diagnóstico de infecciones cerebrales

1
Departamento de Química, Universidad Shahid Bahonar de Kerman, Kerman 76169-14111, Irán
2
Facultad de Farmacia, Instituto de Tecnología Farmacéutica y Asuntos Regulados, Universidad de Szeged, 6720 Szeged, Hungría
3
Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad de Zabol, Zabol 538-98615, Irán
4
Centro de Investigación de Enfermedades No Transmisibles, Universidad de Ciencias Médicas de Bam, Bam 5166-15731, Irán
5
Departamento de Química, Universidad Internacional Helénica, 65404 Kavala, Grecia
*
Autores a los que debe dirigirse la correspondencia.
Molecules 2021, 26 (1), 186; https://doi.org/10.3390/molecules26010186
Comunicación recibida: 9 de diciembre de 2020/Revis: 24 de diciembre de 2020/Aceptado: 29 de diciembre de 2020/Publicado: 2 de enero de 2021

Resumen

La barrera hebosa (BBB) es la vaina protectora alrededor del cerebro que protege los microambientes sensibles del cerebro. Sin embargo, ciertos patógenos, virus y bacterias interrumpen la barrera endotelial y causan infección y, por lo tanto, inflamación en las meninges. Las terapias macrolealesicas son incapaces de cruzar las uniones apretadas, limitando así su biodisponibilidad en el cerebro. Recientemente, la nanotecnología ha traído una revolución en el campo de la entrega de medicamentos en infecciones cerebrales. Las nanoestructuras tienen una alta precisión de segmentación y especificidad a los receptores en el caso de la segmentación activa, que los han convertido en los cargamentos ideales para permear a través del BBB. Además, se han introducido nanomateriales con funciones biomiméticas para cruzar eficientemente el BBB para ser envuelto por los patógenos. Esta revisión se centra en los enfoques de administración de medicamentos basados en nanotecnología para la exploración de infecciones cerebrales, incluida la meningitis. Virus, bacterias, hongos o, rara vez, protozoos o parásitos pueden ser la causa de infecciones cerebrales. Además, la inflamación de las meningitis, se diagnostica actualmente mediante pruebas de laboratorio e imágenes. A pesar de los intentos de mejorar los instrumentos de diagnóstico para infecciones cerebrales y meningitis, debido a su naturaleza complicada y multidimensional y a la falta de diagnóstico exitoso, la meningitis parece casi intratable. Las nanopartículas (NPs) han demostrado potencial para superar las dificultades y limitaciones relacionadas con el diagnóstico convencional. La nanomedicina ofrece ahora nuevos métodos y perspectivas para mejorar nuestro conocimiento de la meningitis y potencialmente puede dar a los pacientes meningitis nuevas esperanzas. Aquí, revisamos las herramientas de diagnóstico tradicionales y nanopartículas clave (Au-NPs, grafeno, nanotubos de carbono (CNT), QDs, etc.) para el diagnóstico temprano de infecciones cerebrales y meningitis.

1. Introducción

Los virus de la próstata, las bacterias, los hongos, los protozoos y los parásitos son susceptibles a las infecciones cerebrales. Los agentes infecciosos comunes de meningitis aguda son los virus (principalmente enterovirus del VIH, virus del herpes simplex (HSV) y virus 1de las paperas) y bacterias (Streprococcus pneumoniae, Neisseira. meningitidis, Streprococcus agalactiae, Haemophilus influenzae y Listeria monocytogenes) [1]. Las causas menos comunes de la meningitis aguda incluyen parásitos (N. fowleri, S. stercoralis y A. cantonensis). Las proteínas anormales, también llamadas encefalopatía espongiforme, conocidas por ser priones, son responsables de los trastornos cerebrales. Otras partes del sistema nervioso central, incluyendo la médula espinal, a menudo están involucradas en infecciones cerebrales. El cerebro y la médula espinal suelen estar protegidos de la infección, pero a menudo se ven seriamente afectados cuando se infectan. Una inflamación de las capas tisulares en el cerebro y en la médula espinal también puede causar infección. Por lo general, la meningitis viral es menos grave clínicamente que la meningitis bacteriana. La principal causa de encefalitis es la meningitis, causada por encefalitis y virus 2[2]. Técnicamente, la meningoencefalitis se refiere a cuando tanto el cerebro como las meninges están infectados. La infección generalmente no se limita a un área de encefalitis y meningitis. Puede ocurrir en todo el cerebro y en toda la médula espinal, pero en ciertos tipos de trastornos, la infección se localiza entre los tejidos que cubren el cerebro, es decir, un bolsillo de pus llamado empyemas (presente en pulmones y cerebro) y la infección se asemeja a las ebulliciones, conocidas como abscesos (en cualquier lugar en el cuerpo incluyendo el cerebro). Aspergilla (Fungi), Toxoplasma gondi (protozoa) y el solcio de Taenia (parásitos) también pueden producir un tumor en el cerebro, y sus infecciones contienen un cúmulo de organismos encerrados en una pared protectora, y a veces estas infecciones desencadena una reacción inmune equivocada para producir otro tipo de trastorno debido a esta reacción autoinmune resulta en inflamación. Este trastorno se llama encefalitis postinficciosa.
La meningitis puede causar necrosis, disminución del flujo de sangre y líquido cefalorraquíde (LCR), y alteración de las funciones del sistema nervioso central (SNC). La muerte se produce por shock y otras complicaciones graves a las pocas horas de la aparición de síntomas como dolor de cabeza, fiebre, rigidez del cuello y estado mental alterado. La meningitis infetez es una enfermedad grave del SNC que involucra inflamación microbiana de las meninges y se produce en todos los grupos de edad. Los virus y las bacterias, así como, rara vez, los hongos o los parásitos, lo causan con más frecuencia.
Incluso después de la terapia antibiótica y antiinflamatorio, la mortalidad y morbilidad de la meningitis bacteriana son muy altas. En las últimas décadas, la terapia con meningitis bacteriana se ha diseñado no sólo para matar a las bacterias invasoras sino para descomponer la consecuente respuesta inflamatoria. La combinación de antibióticos antibióticos E-lactam 3bacterióticos con corticosteroides es un tratamiento actual de elección en pacientes adultos no infectados con meningitis bacteriana, de acuerdo con las directrices de la Federación Europea de Sociedades Neurológicas (EFNS) [3]. Sin embargo, en términos de aplicabilidad y eficacia, este esquema de tratamiento tiene varios inconvenientes. Por lo tanto, deben desarrollarse nuevas estrategias de tratamiento para la meningitis bacteriana. Medicamentos como Aciclovir (10 mgkg 1 cada 8 h), utilizados para el tratamiento del virus del herpes simple (VHS) y el virus Varicella-Zoster (VVV); Ganciclovir (10 mgkg 1 cada 8 h) para el Cytomagalovirus (VCM); y Ganciclovir (5 mgkg 1 −1cada 12 h) y Ampicilina (50 mg-1 cada −18 h) para Cytomegalovirus (VV) se utilizan para E. coli y L. monocitogenes; Cefriaxona (2 cada 12 h) para S. pneumoniae, N. meningiditis y H. influenza ; Vacomycin (5 mgkg 1 por cada 12 h), Ceftazidime (5 g every 8 h) y Cefepime (2 g every 8 h) para S. aureus 4[4]. El procedimiento diagnóstico actual para la meningitis es la punción lumbar (LP) o el grifo espinal, en el que se recoge una pequeña cantidad de LCR para pruebas para virus e infección bacteriana. Puede haber algunas complicaciones, como dolor de 5cabeza post-LP, infección, sangrado, hernia cerebral, dolor de espalda, aparición tardía de tumores epidermooides del saco de las calas, y síntomas neurológicos menores como dolor radicular [5]. Se recomienda que se obtenga tomografíacional (TC) de la cabeza antes de LP dado el potencial de la hernia cerebral en pacientes en riesgo de masa intracraneal o cambio intermedio 6[6]. Las otras herramientas médicas como la resonancia magnética, la tomografía computarizada y el Electroencefalograma (EEG) también son muy útiles para el tratamiento de la meningitis. Se debe iniciar una amplia gama de antibióticos y se debe reducir lo más posible para el tratamiento. Los casos sospechosos de encefalitis con antivirales deben considerarse empíricamente. También se ha demostrado que los esteroides mejoran la sequela de las secuelas neurológicas y la pérdida auditiva de la meningitis; sin embargo, en el caso de la encefalitis viral, estos esteroides no se recomiendan. Las infecciones oportunistas del SNC que deben abordarse en pacientes con inmunocompromisos considerables son de particular importancia. Bloquear la terapia adyvant con anticuerpos ofrece una opción prometedora en futuros pacientes con meningitis bacteriana adquirida en toda la comunidad. El beneficio de la terapia con corticosteroides adyvantados muestra que la combinación de antibióticos con fármacos fisioteralógicamente relevantes es clave para mejorar los resultados clínicos. Dexametasona, sin embargo, sólo se demostró que tenía una ventaja limitada. Un enfoque traslacional que se centra en la terapéutica que continúa siendo eficaz durante la administración de antibióticos o incluso más tarde debe ser examinado con prioridad para cambiar eficazmente el resultado del paciente. En este sentido, el uso de antibióticos no bacterianos e inhibidores adyvantanos de la matriz metalloproteínasa parece ser prometedor.
El avance de la nanotecnología ha demostrado que tanto 7el diagnóstico de nanosensores como el tratamiento de nanomateriales son estrategias eficientes para la curación de infecciones cerebrales y meningitis [7]. El método sintético simple, fácil funcionalización, capacidad de cruzar las membranas celulares, aumento de la liberación de drogas en el lugar de la infección debido a una mayor relación superficie-volumen, capacidad para matar a los patógenos al inhibir múltiples dianas bacteriológicas, y, lo más importante, la seguridad biológica son algunas características características de las nanopartículas.
Teniendo esto en cuenta, en la continuación de los esfuerzos de nuestro grupo relacionados con la síntesis de nanomateriales y la investigación de sus potenciales bioaplicaciones, en el trabajo actual, revisamos diferentes nanomateriales aplicados al diagnóstico y tratamiento de infecciones cerebrales y meningitis.

2. Nanomateriales: Aplicaciones en la meningitis y la infección bacteriana del cerebro

El advenimiento de la nanotecnología ha creado muchas oportunidades para mejorar la entrega de medicamentos en todo el BBB. Los desafíos en la permeación a través de la compleja fisiología de BBB en las condiciones patológicas se pueden enfrentar explotando los vehículos 8nanodimensionales con gran superficie [8]. Su mejora de la estabilidad después de modificaciones físicas y químicas crea un sinfín de posibilidades para administrar medicamentos en todo el BBB para trastornos inflamatorios. Actualmente se están utilizando numerosos vehículos de distribución de drogas basados en nanotecnología. Los nanocarros muestran una mejor biodisponibilidad, son altamente solubles y no tóxicas, tienen larga vida de circulación, son biodegradables y permiten la liberación sostenida 9de medicamentos [9]. Los nanofármacos pueden conducir a la difusión pasiva a través de la ruta transcelular y el transporte mediado por receptores a través de las células endoteliales del cerebro o el plexo coroides. Sin embargo, las nanoestructuras hidrofóbicas pueden pasar a través de la difusión activa a través de BBB 10[10]. La Figura 1 muestra la simple representación de la entrega de fármacos por nanocarriáceos en la meningitis. Algunos nanocarros utilizados en el tratamiento de la meningitis y las infecciones bacterianas se enumeran.
Figura 1. Imagen esquemática de las nanopartículas que actúan sobre las células endoteliales del cerebro para la entrega de medicamentos en la meningitis.

2.1. 2.1. Nanocarriers con base libia

Los lipoomas son nanoestructuras con propiedades que penetran las membranas. Hay muchos métodos para la preparación de liposomas para producir una alta eficiencia de atrapamiento y tamaño correcto. Debido a la composición única de los liposomas, los fármacos hidrofílicos e hidrofóbicos pueden ser cargados en ellos 11[11]. Los nanocarristas lipídicos a base de lipomionolamina apoyan la penetración del fármaco encapsulado a través de la membrana externa de las bacterias Gram-negativas para realizar una acción bactericida en la meningitis 12[12]. Además, los liposomas no son tóxicos debido a la composición de los fosfolípidos y, por lo tanto, biodegradables y no inmunógenos. La vía de administración intranasal fue explorada recientemente para entregar una combinación de levofloxacina y doxiciclina al cerebro para el tratamiento de la meningitis. Los NPs lipídos sólidos se desarrollaron con un método de emulsión caliente. Hubo un aumento significativo en la concentración de fármacos en el cerebro en comparación con el fármaco libre debido a las propiedades de permeación BBB de los lípidos, por lo que fue una terapia prometedora para la meningitis 13[13]. Se evaluaron los portadores de lípidos nanoestructurados cargados con ketoconazol para la meningoencefalitis. El tinte fluorescente se cargó en las nanoestructuras más tarde para confirmar la ingesta eficiente de nanocareros en los neorformes Cryptococcus, la levadura responsable de la meningoencefalitis. Los portadores de lípidos tocaron la vía olfativa para llegar al cerebro, como lo demuestran los estudios con animales. Hubo un aumento significativo en la administración de ketoconazol en todo el BBB, lo que contribuyó al tratamiento 14[14]. La farmacodinámica de los liposomas cargados de la onfotericina B se investigó en modelos murinos y conejos de meningitis criptocócica. Se observó una disminución dosis-dependiente en la carga fúngica en el cerebro como lo muestran los estudios de inmunohistoquímica, y se encontró que la semivida de eliminación era de 133 h. Además, se comprobó que el fármaco estaba presente en los leptomeninges, espacios intravasculares y intravasculares [15]. La meningitis coccidioidal también puede ser tratada por una formulación liposomal similar encapsulante de la anfotericina B y se demostró menor nefrotoxicidad y concentraciones más altas en el sistema reticuloendotelial en comparación con la amfotéica no alfatérica B libre. El estudio clínico en el entorno hospitalario demostró una opción de tratamiento potencial en pacientes con meningitis crónica y en tratamiento con triazole 16[16]. Del mismo modo, otro estudio clínico informó que la administración de liposomas de amfotérica de méfotera baja en combinación con voriconazol fue eficaz en la meningitis de los neoformanos. Hubo un aumento significativo en la penetración de BBB de voriconazol. El fármaco fue elegido debido a su alteración de la ergosterol de la membrana celular fúngica [17]. Actualmente, se están explorando nuevos inhibidores fúngicos alternativos de CYP para mejorar la especificidad del objetivo y reducir la toxicidad. VT-1598 es uno de esos novedosos inhibidores fúngicos del CYP51 que utiliza tetrazol como la moiety de unión de hierro hemo. Los liposomas cargados de la mosca de la mosca de la amfoteríntica se administraron por vía oral en combinación con VT-1598 en el modelo murino de la meningitis criptocócica. La terapia combinada fue eficaz contra los neoformes C. y C. gattii 18[18].
Se han introducido innovaciones recientes en la distribución de medicamentos liposomales para la meningitis. Uno de esos enfoques es el uso de péptidos que penetran las células unidos a la superficie de los liposomas. La Figura 2 muestra el mecanismo general de liberación de péptidos de las nanoestructuras mediante entrega activa dirigida a la membrana celular. Tat (YGRKKRRQRRRRR) es una secuencia de péptidos que mejora la permeación de los liposomas a través de la 19membrana celular [19]. Se informó que los liposomas fusogénicas desconcrados de tatuaje tenían una función bactericida. Los liposomas fusogénicas desestabilizan las bacterias en función de las fluctuaciones del pH. Un estudio reportó que los liposomas fusogénicas funcionales de Ta sintetizaron por la técnica de rehidratación delgado-lipid-film. Los liposomas funcionales de tatuaje exhibido actividad bactericida de manera eficiente en comparación con liposomas no funcionalizados. Los liposomas descocrados de tatuaje inhibidos hasta 95% de las bacterias S. pneumoniae en comparación con liposomas no funcionalizados. El ensayo de citotoxicidad con astrocitos y células endoteliales demostró el perfil de seguridad de los liposomas funcionalizados con Tat [20]. Los compuestos solubles libios pueden penetrar el BBB por difusión transcelular pasiva y por lo tanto puede ser el vehículo óptimo de administración de medicamentos en el tratamiento de infecciones cerebrales.
Gráfico 2. Endocitosis mediada por receptor de nanoestructura encapsulada de péptido a través de la membrana celular.

2.2. Nanopículas metálidas

Los NPs metálicos son los vehículos nanoescala utilizados en las ciencias biomédicas. Los NPs de oro y plata son los pocos NP metálicos que se usan en la entrega de drogas. Las nanopartículas de oro (AuNPs) son las estructuras metálicas subcolloidales. Los AuNPs son diversos nanocarreras de menor tamaño con amplias opciones de modificación de superficie. Los auNP tienen propiedades físicas y químicas sintonizables [21]. Las aplicaciones más prometedoras de AuNPs son para actividades antimicrobianas y antipatógenas. La superficie de las nanopartículas de oro también se puede explotar para la adherencia de proteínas por la interacción electrostática entre el grupo cargado positivamente de proteínas y citrato cargado negativamente en la superficie de AuNPs. Actualmente, AuNPs están siendo ampliamente estudiados en la terapia fotodinámica de enfermedades cerebrales 22[22]. La amoeba que come cerebros, N. fowleri, es la causa de la meningoencefalitis amebica letal. Las estructuras metálicas basadas en la nanotecnología han demostrado ser prometedoras en las infecciones cerebrales. Un estudio reciente destacó la eficacia de AuNPs cargados con ácido cinamico. Los nanocarriadores se sintetizaron reduciendo el ácido tetracloroárico y mejoraron la penetración en BBB. Los ensayos de amoebicidal y cittopaogenicidad demostraron propiedades anti-amoebicas. El ácido cinámico presentaba baja toxicidad debido a su origen vegetal en comparación con otros compuestos derivados biológicamente 23[23]. Otro estudio actual mostró que los AuNPs impidieron la infección por HSV-1 cruzando BBB. Los NP se sintetizaron de acuerdo con el tipo de generación, como AuNPs, con dos grupos finales de sulfonato, cuatro grupos finales de sulfonato y ocho grupos finales de sulfonato. Los auNPs exhibieron infección por HSV-1 a través de receptores celulares o virales. Los NP también volvieron a aumentar la actividad de la secretasa. Los estudios histológicos en cerebros de ratones no mostraron signos de edema o necrosis. De ahí que los AuNP redujeran la amillonaria de secreción de amiloides asociados a los herpes [24].
En Europa, la hipertermia magnética ha sido aprobada clínicamente para el tratamiento de los tumores cerebrales. Sin 25embargo, la terapia aún necesita ser investigada para determinar la eficacia clínica en infecciones cerebrales [25]. Por ejemplo, las nanovarillas metálicas están siendo investigadas actualmente por su potencial para ralentizar la progresión de patologías cerebrales como tumores por la inducción de hipertermia óptica. Las nanovarillas de oro decoradas con anticuerpo CD133, cuando irradiaban con el rayo láser, resultaron en la regresión del tumor. Las nanovarillas de oro junto con una onda láser continua de 808 nm demostraron una terapia optimista de glioblastoma multiforme por la inducción de hipertermia 26[26].
Del mismo modo, las nanopartículas de plata (AgNPs) también son excelentes portadores de drogas. Tienen estructuras esféricas con dimensiones nanoescala y propiedades ópticas, eléctricas y biológicas características. Los AgNPs presentan una alta estabilidad, distribución de tamaño estrecho y solubilidad junto con biocompatibilidad [27]. Los AgNP también han sido explorados en la meningoencefalitis amebica. En un estudio, los AgNPs fueron encapsulados con fluconazol, anfotericina B y nystatina. Se informó que su tamaño era de unos 100 nm. Estos NP mejoraron la actividad anti-amoebica de los medicamentos en comparación con los medicamentos libres 28[28]. En la actualidad, el potencial de guanabenz ha sido estudiado debido a su actividad antipatógena y capacidad para cruzar BBB. AgNPs conjugados y AuNPs fueron construidos por método de reducción de una sola fase para inhibir la ameba que come cerebro. Se encontró que los auNPs eran de distribución de tamaño estrecho y de menor tamaño en comparación con AgNPs. Los NP guanabenz conjugados exhibió actividad anti-amoebic contra N. fowleri y A. castellanii. Se encontró que los NP eran seguros y completamente compatibles contra las células humanas 29[29].
Recientemente, Anwar et al. demostraron el uso de AuNPs verdes y AgNPs para el tratamiento de infecciones cerebrales. La novela AuNPs y AgNPs estaban cargadas de flavonoides hesperidin y naringin como tratamiento para la ameba que come cerebro. Se encontró que los NP tenían actividad antibacteriana contra el E.coli neuropogénico y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA). Además, los AuNP y AgNPs fueron amoebicidal contra N. fowleri y A. castellanii. Estos NPs verdes exhibió una citotoxicidad mínima y una eficacia mejorada al cruzar BBB 30[30]. Los objetivos bacteriológicos múltiples pueden ser inhibidos por el uso de NP metálicos. Sin embargo, el método más sencillo de síntesis y funcionalización necesita ser explotado para mejorar la eficacia clínica. En la Tabla 1 se resumen diferentes nanopartículas para el tratamiento de infecciones cerebrales y meningitis.
Cuadro 1. Diferentes nanopartículas para el tratamiento de infecciones cerebrales y meningitis.

2.3. Nanovehicles poliméricos

Actualmente, las nanopartículas poliméricas son ampliamente exploradas por vehículos de distribución de medicamentos en todas las enfermedades infecciosas debido a su compatibilidad natural con las células corporales y la biodegradación. Ha habido un avance en el papel polimérico recientemente, y el concepto de polímeros antimicrobianos se ha originado [43]. Imitan las propiedades químicas de los péptidos antimicrobianos que son nativos del cuerpo humano y se defienden de la invasión bacteriana [44].
Un estudio explicó el potencial antifúngico de las nanopartículas poliméricas con una mejor permeación en BBB. El receptor de transferrina (TfR/CD71) se encuentra en el BBB y puede ayudar a la endocitosis de las nanopartículas decoradas con anticuerpo antitransferencia. Por lo tanto, los NP fueron injertados con anticuerpo anti-TfR (OX26) para mejorar la endocitosis mediada por receptores de los NPs en las células endoteliales del cerebro. La amfotericina-B se cargó en los NPs de polímeros (ácido politético)) ácido y PEG. Los NPs cargados de anfotericina-B redujeron la infección fúngica y aumentaron la vida útil del ratón que sufría de infección cerebral intracraneal [45]. En la actualidad, la ruta de la nariz al cerebro está demostrando ser prometedora en el parto eficiente a través de BBB para tratar infecciones cerebrales como meningitis. La Figura 3 muestra la ruta de nariz al cerebro para la entrega de nanopartículas para las infecciones bacterianas Gram-negativas, como un esquema general. Las nanoemulsiones poliméricas basadas en quitosano fueron explotadas para la entrega intranasal efectiva de aceites esenciales. Los aceites esenciales que estaban encapsulados en las nanoemulsiones eran Thymus vulgaris y Syzygium aromaticum. Las nanoemulsiones poliméricas fueron eficaces contra microorganismos Gram-negativos multirresistentes que causaban meningitis. Las nanoemulsiones eran completamente biocompatibles debido al origen natural de los componentes de las nanoemulsiones [46]. TAT-modificado péptido péptido PA-28 está ganando interés debido a sus propiedades antibacterianas. El péptido PA-28 se autoensamblaba en NPs, y los NP desarrollados exhibiaron la actividad antibacteriana contra bacterias Gram-positivas, Gram-negativas y farmacorresistentes. Hubo una reducción comentada en la cepa bacteriana en todo BBB. El crecimiento bacteriano fue inhibido en el cerebro infectado de las ratas por los nanocaradores que también mostraron baja hemólisis [47]. Otro novedoso nanoportador fabricado en un complejo concovalente de poli polimetoxi metoxi (etilenglicol)-poli(lactida)-poli(-amino ester) (MPEG-PLA-PAE) fue diseñado y cargado con anfotericin-B. Las estructuras polimónicas nanocomplejas mostraron una alta estabilidad y actividad contra la infección por C. neoformanos mediante la posible reducción de la toxicidad en los órganos no dirigidos [48]. Se desarrollaron microemulsiones que encapsulaban la curcumina (CUR) y el sulfóxido de albendazol (ABZ-SO) para la administración intranasal en la infección cerebral. Las microemulsiones de ácido docosahexaenoico polimérico mejoraron la concentración de CUR y ABZ-SO en BBB. Hubo un aumento significativo de 10 veces en la permeación de la droga con el vehículo de distribución de drogas [49]. Se desarrolló una interesante nanoestructura híbrida con composición polimérica y lípida para la entrega de itraconazol en todo BBB para meningitis. La naturaleza hidrofóbica del fármaco limita su uso en enfermedades cerebrales. De ahí que se sintetizaron los álbumes séricos bovinos NPs, y el fármaco fue cargado en su núcleo seguido de posterior modificación con el forro y el PEG. Las novedosas nanoestructuras mejoraron significativamente la absorción celular de fármacos en los neoformanos de C. a través del BBB. Además, hubo un aumento doble en la distribución del fármaco en los tejidos cerebrales 50[50].
Figura 3. Entrega de medicamentos mediados por nanopartículas de nariz a cerebro para la infección bacteriana Gram-negativa seguida de endocitosis de nanopartículas en la célula bacteriana.

2.4. Membrane Vesicles extracelulares (VEM)

Las vesículas de membrana son ampliamente derraidas por bacterias y patógenos. Son nanoestructuras lipídicas y son esféricas en forma. Recientemente, están siendo utilizados para entregar cargamentos al sitio de acción en las mismas células 51bacterianas, patógenos o mamíferos [51]. Para obtener una respuesta inmune, se utilizaron vesículas de membrana externa nativas trivalentes (nOMV) en la meningitis bacteriana. Estos nOMV se derivaron de la meningitis de Neisseria modificada genéticamente serogrupo B. Estos nOMV de menor escala fueron evaluados para la inmunización en modelos de macacos de rhesus (IRM) de la escala menor. Primero, los IRMs fueron inmunizados con nOMVs, y la respuesta de los anticuerpos fue observada para la SBA independiente de suero humano exógena, que era prometedor 52[52]. En otro estudio similar, los nOMV se prepararon de cepas meningocócicas con endotoxina modificada genéticamente y proteína de unión de Factor H sobreexpresada (FHbp). La respuesta de los anticuerpos bactericidas séricos mediada por el complemento humano se midió en los ratones inmunizados con nOMVs-FHbp como una vacuna contra cepas gonococcal y meningocócicas. La respuesta fue tres veces más inmunización que la vacuna FHbp del control [53]. Se encontró que después de la infección de Listeria monocytogenes en el sistema de cultivo, la microglia arrojó las trampas extracelulares (ET), que comprenden metallopeptidases (MMP9 y MMP12) y histonas. Estos extraterrestres microgliales se encontraron en el cerebro y estaban protegidos contra la meningitis Listeria. Interferon-o también podría estimular los extraterrestres microgliales en el examen in vitro. Por lo tanto, este novedoso descubrimiento ha allanado el camino para la exploración profunda de las respuestas inmunes 54innatas en humanos para enfermedades crónicas [54].

2.5. Nanomicelles

La terapia convencional con antibióticos tiene varias limitaciones, incluyendo el transporte ineficiente de medicamentos a través de la BBB. Por lo tanto, estrategias como las nanoestructuras micelares deben ser explotadas para la meningitis y las infecciones cerebrales. Los nanosistemas autoensambéticos se llaman micelles y pueden incorporar fármacos de distinta naturaleza 55[55]. Los nanomeelles poseen propiedades estructurales, físicas, químicas y biológicas que los hacen adecuados para la entrega de medicamentos a través del BBB. Los nanomicelles fueron diseñados por diferentes métodos, pero los métodos recientes incluyen micelestim-respuestas que liberan el fármaco sólo en presencia del estímulo como la luz, el campo magnético, el pH ácido y la temperatura 56[56].
Los nanomicelles pEGilados de bacitracina-A fueron sintetizados y probados para la actividad antibacteriana en la meningitis neumocócica. Para mejorar aún más la segmentación, el péptido de segmentación (RVG 29) y el inhibidor de la glicoproteína p (Pluronic y ®P 85 unimers) fueron conjugados para formar un sistema micelario mixto. El sistema micelario mixto mostró una alta eficiencia de permeación BBB junto con una mayor absorción en las células endoteliales capilares cerebrales. Las imágenes ópticas mostraron que las miceles se acumularon en las células parenquimales del cerebro a través de transcitosis mediada por receptores. Los resultados de los estudios en animales fueron prometedores en el tratamiento de la meningitis neumocócica [57]. En otro estudio, las miceles nanoescalas fueron desarrolladas para penetrar las células endoteliales de BBB. El ácido de deshidroascórbico (DHA) se utilizó para sintetizar nanomicelles. Las micelles fueron construidas mediante la vinculación de disulfuro para formar la vaina a su alrededor para evitar fugas de itraconazol encapsulado. El fármaco fue liberado más tarde por altos niveles intracelulares de glutatión una vez que las miceles estaban dentro de la célula. Los miceles basados en DHA mejoraron la concentración de itraconazol en todo BBB para la eficacia de las infecciones intracraneales 58[58]. Un estudio de investigación innovador se centró en la vacuna Trumenba (bivalente rLP2086), que tiene licencia para la prevención de meningitis meningocócica en EE.UU. La vacuna demostró propiedades bactericidas mediante la inducción de anticuerpos contra Neisseria meningitidis serogrupo B. La química de la vacuna revela lipoproteínas autoensambladas formando micelles y contenido de polipéptidos. Además, se encontró que la vacuna era un agonista del receptor similar al peaje-2 debido 59a los dos ácidos grasos similares a O y el contenido de lípidos N-terminal de la vacuna micelar jugó un papel en la inducción de la respuesta inmune [59].

2.6. Otros nanosistemas

Los dendrimantes son estructuras similares a globulo con nanodimensiones. Pueden ser divergentes o convergentes dependiendo del método de síntesis. Los denddrimers más explorados más comúnmente explorados son sintetizados de poli (amidoamina) (PAMAM) y polipropilenimina (PPI). Dendrimers a base de 60péptidos mienten los péptidos antimicrobianos, dendrimeros cationic apuntan a las membranas bacterianas y los glucodendrimers interfieren con la adhesión a la célula eucariota [60]. Las infecciones neumocócicas pueden ser tratadas por dendrimers dirgiriendo proteínas de unión a la colina (BP). Choline dendrimers fueron construidos con una afinidad para los CBP en la microglia. Una vez que los cultivos neumocócicos fueron incubados con dendrimeros, aumentaron la absorción bacteriana por cultivos microgliales. El alcance de la fagocitosis dependía de la dosis de dendrimers. Los dendrimadores multivalentes que contienen colina terminal fueron encontrados prometedores en enfermedades neumocócicas 61[61]. Del mismo modo, los puntos cuánticos (QD) están exclusivamente nanoestructurados con propiedades ópticas y físicas peculiares y se utilizan en biomedicina, biosensación y optrona. Los QD poseen alta estabilidad, solubilidad y biocompatibilidad y ofrecen múltiples opciones para modificaciones 62superficiales [62]. Se encontró que los QDs de carbono eran eficaces en la administración de la curcumina en la meningitis y las infecciones cerebrales causadas por el enterovirus 71 (EV71). Los resultados demostraron la mejor actividad de la curcumina por la inhibición significativa de la actividad viral. La administración intraperitoneal de los QDs de carbono inhibió el virus en el modelo de ratones 63[63].

3. Diagnóstico de Infecciones cerebrales y meningitis por Nanotecnología

Las infecciones cerebrales son relativamente poco comunes, pero son potencialmente peligrosas y tienen una alta tasa de mortalidad. La meningitis, conocida colectivamente como meninges, es una condición inflamatorio de las membranas protectoras que rodean la médula espinal y el cerebro 646566[64,65,66]. Los signos más comunes son dolor de cabeza, fiebre y malestar del cuello [67]. La infección puede ser causada por bacterias, virus u otros patógenos y, con menos frecuencia, por algunos medicamentos 68[68]. Una punción lumbar, en la que se inyecta una jeringa para una muestra de líquido cefalorraquídeo (LCR) en el canal espinal, puede excluir y diagnosticar meningitis 69[69]. Si hay un bulto en el cerebro (absceso o tumor) o si la presión intracraneal (IPC) aumenta, la punción lumbar se considera insegura, ya que puede contribuir a la discal herniada en el cerebro. Se aconseja una tomografía computarizada o una resonancia magnética antes de la punción lumbar si alguien está en riesgo de una masa o una ICP elevada 70[70]. Los indicadores de verificación de la sangre para infecciones como proteína C-reactiva, recuento sanguíneo completo y cultivos sanguíneos se llevan a cabo si se sospecha que alguien tiene meningitis [71,72]. Casi todas estas herramientas diagnósticas han luchado en la aplicación clínica, a pesar del notable éxito en ensayos preclínicos y en el diagnóstico convencional, que puede atribuirse a la naturaleza complicada de las infecciones cerebrales y la meningitis [73]. Por lo tanto, existe una necesidad esencial de que se vuelva a examinar la pertinencia de los métodos convencionales y de que se creen tácticas terapéuticas novedosas. Los últimos avances en nanotecnología han creado un potencial sin precedentes para mejorar el diagnóstico y la identificación temprana de la meningitis y otras enfermedades cerebrales [88,74,75]. Los NP son ampliamente aceptados como materiales prometedores para el diagnóstico de infecciones 5776cerebrales por meningitis debido a características intrínsecamente útiles como la elevada relación superficie-volumen, la simplicidad de la modificación de la superficie con ligandos preferidas y la capacidad de cruzar barreras biológicas (como el BBB) [57,76]. En este análisis (Figura 4). se discuten algunas nanopartículas principales para el diagnóstico precoz de infecciones cerebrales y meningitis (Au NPs, Graphene, CNTs, QDs, etc.).
Figura 4. Diferentes nanopartículas para la detección de infecciones cerebrales y meningitis.

3.1. Oxido de grafeno

Los nanomateriales a base de óxido de grafeno tienen excelentes características fisicoquímicas y ahora se utilizan comúnmente en varias aplicaciones para el diagnóstico de medicamentos. Además, el uso de óxido de grafeno ha mejorado significativamente la sensibilidad y precisión de los nuevos nanosensores 7778[77,78].
La meningitis bacteriana es una enfermedad infecciosa mundial con alta mortalidad y morbilidad (30-60% en los países desarrollados) y se vuelve letal dentro de las 24 h si no se trata adecuadamente 79[79]. Los dos patógenos principales que causan meningitis bacteriana son Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) y Neisseria meningitidis (N. meningitidis) [80]. En este contexto, Dou et al. generaron un sistema microfluídico basado en poli (metil methacrillato)/papel compuesto CD-like para monitoreo multimodal cuantitativo LAMP (m-m-mqLAMP). La nanoplataforma tenía tanto nanosensores de óxido de grafeno funcionalizado con ssDNA como amplificación LAMP en un sistema integrado. [81]. Los nanosensores incorporados y las reacciones mLAMP en el dispositivo ofrecieron un enfoque superior sencillo para definir y cuantificar diferentes objetivos. Sin depender de ningún valor neumático y bombas periféricas, el diseño rotatorio de una nanoplataforma en forma de CD permitió una comunicación rápida y suave entre el módulo mLAMP y el módulo de diagnóstico de biosensores. Dos patógenos bacterianos mencionados fueron detectados con éxito usando m-mqLAMP, con alta precisión, ilustrando el éxito del prototipo. Los LODs para Meningitidis y Pneumoniae se obtuvieron con 12 copias y 6 copias por experimento, respectivamente.
La tuberculosis (TB) es una enfermedad infecciosa y grave que necesita un dispositivo de diagnóstico altamente sensible y preciso. Mycobacterium tuberculosis causa meningitis tuberculosa [82]. Perumal et al.- nanovarillas de oro cultivadas (Au) por deposición química de vapor en el grafeno 3D lo usó para el diagnóstico de Mycobacterium tuberculosis [83]. La estructura de grafeno 3D distribuida y rayada impredeciblemente distribuía y rayaba una ruta para autoensamblarse Au NPS y configuraciones parecidas a varillas de forma en la superficie de grafeno 3D. La detección impedimétrica de la secuencia de ADN de la tuberculosis por nanocompuesto de grafeno Au NPS/3D mostró un rango de detección lineal sorprendentemente grande (10 fM a 0.1 M), demostrando la capacidad de identificar la concentración de femtomolar para el ADN dirigido.

3.2. SiO 2 -NPs

La sílice basada en nanomateriales se ha utilizado comúnmente en enfermedades y trastornos para fines diagnósticos y metas terapéuticas. La superficie única de los NPs de sílice permite la conjugación de múltiples biomoléculas como ácidos nucleicos y proteínas [84]. La invención de la nucleasa de ADN guiada por el ARN CRISPR-Cas9 ha permitido la modificación selectiva de secuencias de varias especies, pero la naturaleza continua de la alteración del genoma también eleva una barrera. Phaneuf et al. reportaron la capacidad de la sílice multifuncional basada en fluorescencia NPs (1000 nm) (apegado a anticuerpo) para el diagnóstico de Cas9 de N. meningitidis, S. aureus, S. pyogenes y termófilos S (Figura 5) [85]. En este estudio se observó una evaluación sensible y simultánea tanto de la proteína Cas9 como de la actividad en una sola muestra biológica. También señalaron que la proteína anti-CRISPR AcrIIC1 de derivados del fago, que une muchas especies a Cas9, podría ser utilizada como un reactivo de captura para aumentar el número de diagnósticos de especies de infección.
Figura 5. Representación esquemática de NPs multifuncionales en el diagnóstico de infecciones cerebrales.

3.3. Nanopículas de oro

En los diagnósticos médicos, los Au NP se emplean comúnmente ya que tienen muchos efectos útiles: son inertes, su tamaño y forma se pueden controlar eficazmente mediante procedimientos de reacción diferentes, sus superficies se pueden funcionalizar fácilmente, los coloides estables se pueden formar fácilmente, y tienen baja citotoxicidad [86,87].
Se hicieron esfuerzos para producir pruebas de ADN rápidos, baratos y simoles, particularmente en el campo de los diagnósticos de enfermedades cerebrales. Najian et al. mencionaron la producción de Au NPs basados en la etiqueta de flujo lateral dipstick nanosensor bucle multiplex mediatizado amplificación isotérmal (m-LAMP) para el diagnóstico de Leptospira patógena [88]. La leptospirosis es una infección causada por la bacteria Leptospira en la sangre. Los síntomas comunes pueden variar desde leves (dolor de cabeza, dolor muscular y fiebre) hasta extremos (sangrado pulmonar o meningitis) [89]. Se omitieron los pasos de incubación extra y la hipbridización de la sonda en su nanosensor sugerido. Cuando se evalúan con 13 especies típicas de Leptospira patógenas, 2 especies intermedias de Leptospira, 1 especies de Leptospira no patógenas y otras 28 especies bacterianas, la precisión de este experimento de biosensores fue del 100%. Este análisis reveló que, a concentraciones muy bajas, este nanosensor puede detectar ADN.
En un estudio similar, Jiang et al. desarrollaron un enfoque de detección de imágenes y POC facil, rápido y sensible para Cronobacter spp., Salmonella spp. y S. aureus en fórmulas infantiles en polvo (PIF) a partir de dipstick de flujo lateral (LFD) integrado con mLAMP [90]. Las infecciones graves de la sangre o la meningitis y otras inflamaciones del cerebro y la columna vertebral pueden resultar de las bacterias Cronobacter [91]. La LFD fue encontrada en un gran número de amplificaciones alteradas. En este experimento, un extremo del amplicon estaba atado a la anti-FITC Ab en la superficie de los au NPs y el otro extremo a streptavidin. La inspección visual del dispositivo se centró en la existencia de una banda roja creada por la agregación de sándwiches compuestos. Los LOD para S. aurous, Cronobacter spp. y Salmonella spp. en esta prueba LFD-mLAMP fueron de 3.4, 2.6 y 4.2 cfu/g, respectivamente. En menos de 1 h, todo el proceso se completó.
En otro estudio, Patel et al. describieron un nanosensor de ADN electroquímico en un electrodo de vidrio cubierto por Au NPs e inmovilizándose con sonda oligonucleótida (ssDNA) para el diagnóstico de meningitis [92]. El electrodo Au/ADN detectó ADN complementario en el rango de 7o42 ng/L en tan solo 5 min con un tiempo de respuesta de 60 s, y cuando se almacena a 4 oC, el electrodo se estanil durante unos 4 meses. Con un coeficiente de regresión (R) de 0,917, la capacidad de respuesta del electrodo Au/dsDNA alcanzó los 115.8 A/ng.

3.4. ZnO Nanoparticles

Recientemente, las nanopartículas de óxido de zinc se han vuelto especialmente interesantes en el campo del diagnóstico. El óxido de zinc también tiene algunos potenciales prometedores como la mejora de la biocompatibilidad, antifúncial, antiviral, antibacteriana y las características anticancerina [93,94].
Tak et al. desarrollaron un nanotubo de carbono multipared (CNT) y ZnO NPs nanocomops en una plataforma de vidrio recubierta (ITO/glass) cubierta por óxido de estaño de cadmio (ITO) [95], así como 23 bases SiRNA inmovilizados en el electrodo ZnO-CNT/ITO por enlace tiol y utilizando un abordaje de adsorción física. La nanoplataforma preparada se utilizó para detectar N. meningitidis con un método DPV con una sensibilidad de 20 A y tiempo de hibridación de 45 s. En un amplio rango (5o180 ng/L), el nanosensor de ADN preparado demostró linealidad.
Nanoflores como ZnO también han sido utilizados para la detección de magnetitas por dos investigadores separados. Tak et al., utilizando un método hidrotermal, prepararon nanoestructuras de flores como óxido de zinc (ZnO). Se han investigado la voltamometría cíclica (CV) y la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) para la interacción de la sonda de SiRNA inmovilizado mecánicamente en ZnO nanoestructurado [96]. El nanosensor de ADN fabricado fue capaz de medir un amplio rango de 5o 240 ng/oL objetivo complementario ss th-DNA con una linealidad razonable de R = 0,98, alta sensibilidad de 168,64 o A/ng), y un LOD bajo de aproximadamente 5 ng/L.
En otro trabajo, para la interacción específica con el ADN de Leptospirosis patógena, Perumal et al. describieron la fabricación de nanoflores de óxido de zinc cargado por Au NPs [97]. Tal como se calcula a través de la espectroscopia de impedancia, el LOD del nanosensor logró alrededor de 100 fM.

3.5. Nanoestructuras poliméricas

Se ha demostrado que las estructuras poliméricas son importantes para garantizar el éxito de los sensores, ya que sus características permiten adaptar la capacidad de respuesta y la eficacia del sistema de detección a diferentes condiciones y también aumentar [98].
N. meningitidis, Haemophilus influenzae tipo b (Hib) y S. pneumonia, particularmente en las naciones en desarrollo, son los tres patógenos más prevalentes responsables de la mayoría de la meningitis bacteriana [80]. Dou et al informó un híbrido microfluídico de papel/polimer que se integró con LAMP para un diagnóstico multimodal altamente sensible y específico de estos tres tipos principales de meningitis bacteriana [99]. El LOD de unas pocas copias de ADN por zona LAMP para los tres patógenos mencionados se logró dentro de sólo 1 h, sin ningún instrumento avanzado de laboratorio. Además, estos tres tipos de microorganismos de ímpeco cerebro-espinal artificial (ACSF) se observaron específicamente al mismo tiempo, evitando complicados procesos de preparación de muestras utilizando el abordaje actual. La plataforma microfluídica híbrida demostró tener una vida útil mucho más larga en este estudio en comparación con las plataformas no híbridas sin papel microfluídico durante un tiempo de 3 meses.
En presencia de 1-etilo-3-(3dimetilaminopropilo) clorhidrato de carbodiimide y N-hidroxisuccinamida, Tiwari et al. acoplados anticuerpos anti-gluclípidos conejo-purificados (IgG) a nanopartículas de lipooma (200-400 nm) para preparar un reactivo de detección de tuberculosis en funcionamiento (TB) [100]. Se demostró que el ensayo tuvo éxito en la detección de antígenos glucolipidos. La tuberculosis se encontró en muestras clínicas de pacientes con tuberculosis activa con sensibilidad analítica tan baja como 1 ng/ml, 97.4 por ciento de precisión clínica y 96.9 por ciento de especificidad.
Tiwari et al indicó una prueba de diagnóstico rápida y eficaz para detectar antígenos de tuberculosis de Mycobacterium en muestras de suero. [101]. Los anticuerpos policlonales se unieron a las partículas liposomales en presencia de antígenos de tuberculosis. El nanosensor liposome desarrollado en este estudio demostró 97,48 por ciento de sensibilidad y 95.79 por ciento de especificidad. También se ha demostrado que la amfotericina B (Abelcet (ABLC) y la amfotérica liposomal B (AmBisome (AmBioma)) también han demostrado ser eficaces contra la meningitis coccidioidal en conejos 102[102].

3.6. Nanotubos de carbono

CNT es un buen material de partida para la producción de sensores químicos y biológicos superminiturizados debido a la alta respuesta de las propiedades eléctricas de los nanotubos a moléculas unidas en su superficie y la superficie de unidad especial que permite esta gran especificidad 103[103].
La meningitis bacteriana del cerebro humano es una enfermedad potencialmente mortal causada principalmente por Neisseria meningitidis, que conduce a muchas complicaciones, incluyendo lesiones cerebrales o incluso muerte 104[104]. Para reducir este problema, Dash et al. reportaron una nanoplataforma de MWCNTs carbonoxidales-octadeetiol-carboxilated para crear un nanosensor de ADN para la identificación de meningitis 105bacteriana causada por Neisseria meningitides [105]. El electrodo compuesto de carbono se utilizó para fijar covalentemente la sonda de 19 méditos sDNA, etiquetada con 5o-amine. El nanosensor de ADN mostró una sensibilidad patógena elevada y puede diferenciar los objetivos oligométidos entre complemento, no complemento, un desajuste de base y desajuste de base triple. El LOD y las especificidades 2del sensor fueron de casi 68 pM y 38.095 (A/cm 2)/nM, respectivamente.
Un gensificador basado en genes fue descrito en otro estudio del grupo Dash mediante la inmovilización de una sonda de SsDNA de 19 106sumergidos en un electrodo compuesto de electrodos de carbono-mercaptooctano/madruptor taroxilatado e híbrido con 2.5o40 ng/6 .L ssG-DNA de N. meningitis del líquido cerebrospinal (CSF) en pacientes sospechosos de meningitis [106]. El LOD y la sensibilidad del genosensor fue de 2 ng y 3.762 A/ng de SsG-DNA para N. meningitidis con DPV. Curiosamente, después de 6 meses de almacenamiento a 4 oC, el genosensor bajó a sólo el 12% de su corriente original de DPV.

3.7. Dotes cuán áculos

La zona de punto cuántico ha crecido hasta incluir diferentes grupos de nanopartículas con varias formas de química de núcleo, caparazón o transivnática. Tales variaciones pueden tener un profundo impacto en las propiedades ópticas de las estructuras resultantes y su posible bioactividad. Se han utilizado QDs para aplicaciones de imágenes y detección, como trastornos cerebrales e infecciones [107].
La meningitis estafilocócica es causada por la bacteria estafilococo. Normalmente se presenta como consecuencia de la cirugía o como una inflamación que 108progresa a través del torrente sanguíneo desde otro lugar, cuando está infectada por Staphylococcus epidermidis o Staphylococcus aureus bacteria [108]. A este respecto, mediante el uso de ácido cítrico y etilenodiamina y hidrotermal, Safardoust-Hojaghan et al. preparó puntos cuánnos grafeno (GQD) para la detección de Staphylococcus aureus y E. coli 109[109]. Se ha demostrado que los puntos cuántico de grafeno son susceptibles a Staphylococcus aureus y E. coli en bajas concentraciones.
Para la detección precisa de ADN de meningitis, Gupta et al. desarrollaron puntos cuántico de disulfuro de tungsteno (WS2 QDs) cargados en un genchip [110]. El nanosensor se utilizó para identificar el ADN objetivo y mostró una amplia respuesta lineal contra el ADN objetivo en el rango de 1 nM-100 M. El LOD del ADN objetivo propuesto era 1 nM.
En otro trabajo innovador, Wang et al. usaron QDs fluorescentes para el método de identificación simultánea y rápida para E. coli, S. aureus y Vibrio parahaemolyticus patógenos [111]. Primero, tres péptidos que podrían clasificar con precisión los tres patógenos transmitidos por los alimentos se integraron para crear una nanosonda inmunomagnética para capturar tres formas de bacterias dientinas con nanopartículas magnéticas, y luego se añadieron tres sondas de QD, que desarrollaron una estructura de sándwich. La señal fluorescente residual en el sobrenadante disminuyó por separación magnética cuando las tres sondas de puntos cuánticos se unieron directamente a las tres bacterias patógenas. El rango lineal era de 10-107 cfu/ml, y los LODs de, S. aureus, E. coli y V. parahaemolyticus en el buffer eran, 5.407, 2.460 y 3.770 cfu/mL, respectivamente.

4. Conclusiones y perspectivas

El cerebro muestra una fisiología compleja que es imposible de invadir con vehículos convencionales de reparto de drogas. Con la llegada de la nanotecnología, se ha hecho posible permear el BBB para entregar el fármaco para infecciones. Los nanomateriales han sido muy prometedores debido a sus propiedades flexibles, biocompatibilidad, seguridad y biodegradación. El uso de nanopartículas para las enfermedades infecciosas del cerebro es una perspectiva potencial en esta era con nuevas modificaciones. Las moléculas con baja hidrofobicidad también se pueden entregar incorporándolas a nanoestructuras adecuadas. Además, los receptores en la superficie de la bacteria se pueden explotar para administrar directamente el agente antiinfeccioso, sin plantear efectos secundarios graves a los tejidos circundantes. Sin embargo, con los últimos acontecimientos, las preocupaciones de seguridad deben abordarse antes de las implicaciones clínicas. Con el fin de resolver el fallo del sistema nervioso y las infecciones cerebrales, la nanotecnología proporciona formas interesantes de resolver las principales dificultades relacionadas con el diagnóstico. Para el diagnóstico de enfermedades infecciosas, especialmente meningitis, los dispositivos a nanoescala son altamente prometedores para agentes antiinflamatorios seguros, eficientes y dirigidos y otros compuestos biológicos. Por supuesto, ciertos problemas como ser capaces de cruzar el BBB necesitan ser resueltos por instrumentos de diagnóstico, y los desarrollos en nanotecnología conducirán a un mejor diagnóstico de infecciones cerebrales. Hasta la fecha, gran parte del trabajo en esta área se ha llevado a cabo en diferentes modelos animales, y el siguiente movimiento importante para impulsar este área es trabajar eficientemente en ensayos clínicos, resolviendo así cualquier posible preocupación nanotoxicológica.
Fuene: MDPI

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