Chris Zuo, estudiante de pregrado, fue el protagonista de la prueba inicial y permaneció cuatro minutos en la habitación, cubierto apenas por un traje de malla que, en teoría, lo protegería. Sin embargo, el resultado fue contundente: una serie de picaduras registradas que dejaron en evidencia que la vestimenta no era suficiente frente al ataque.

Este experimento marcó el inicio de un proceso de tres años, en el que un equipo de investigadores, encabezado por un profesor de Georgia Tech con más de dos décadas de experiencia en el estudio del movimiento animal, buscó comprender cómo los mosquitos toman decisiones al interactuar con los humanos.

La investigación siguió todos los protocolos éticos, garantizando la seguridad del voluntario y asegurando que los insectos utilizados estuvieran libres de enfermedades y fueran nativos del estado de Georgia. La sesión inicial fue la única en la que un participante humano sufrió picaduras directas.

Motivos y relevancia del estudio sobre mosquitos

Los mosquitos son responsables de la transmisión de enfermedades como la malaria y el dengue, ocasionando más de 700 000 muertes cada año, una cifra que supera a las de víctimas de conflictos armados, indica un estudio de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

La humanidad invierte anualmente 22 000 millones de dólares en insecticidas, larvicidas y mosquiteros tratados, en un intento constante por controlar a un insecto que pesa 10 veces menos que un grano de arroz y posee únicamente 200 000 neuronas. A pesar de estos esfuerzos, estos bichos se adaptan rápidamente a los entornos urbanos y propagan enfermedades con mayor eficiencia, en parte por el cambio climático.

Comprender cómo detectan y eligen a sus víctimas se ha vuelto crucial, ya que logran localizar a los humanos a pesar de su limitada visión y simpleza aparente. El ensayo científico buscó, mediante la observación directa y el seguimiento de los vuelos de los mosquitos, modelar sus decisiones y reacciones ante la presencia humana, con la esperanza de aportar herramientas más eficaces para su control y, en última instancia, reducir el impacto global de las enfermedades que transmiten.

Uno de los desafíos clave fue recopilar datos precisos sobre las trayectorias de vuelo de cada ejemplar. Inicialmente, se consideró replicar antiguos “estudios de picaduras” donde los voluntarios se desnudaban para eliminar variables como el color de la ropa, pero se prefirió una aproximación menos riesgosa.

Chris, ya protegido con ropa de manga larga lavada con detergente sin perfume, guantes y mascarilla, posó inmóvil mientras los mosquitos lo rodeaban, permitiendo la observación sin más picaduras.

Para registrar el comportamiento de los insectos, el equipo utilizó el Photonic Sentry, una cámara especializada recomendada por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos. Este dispositivo es capaz de rastrear cientos de insectos voladores simultáneamente, grabando a razón de 100 fotogramas por segundo y una resolución de 5 mm en espacios similares a un estudio grande.

En cuestión de horas, Chris y un colega de posgrado, Soohwan Kim, lograron recolectar más datos de vuelo de los insectos que los que se habían documentado previamente a nivel mundial.

El resultado del estudio de mosquitos

El análisis de los datos recogidos permitió a los investigadores obtener resultados valiosos. Tras la prueba, los expertos analizaron millones de puntos de velocidad y posición, empleando principios de inferencia bayesiana para respaldar las hipótesis matemáticas con observaciones reales.

Gracias a la enorme cantidad de trayectorias registradas, los científicos lograron identificar cómo reacciona un mosquito ante distintos tipos de señales.

Uno de los resultados más relevantes fue que los insectos modifican su vuelo según el estímulo presente. Ante un objeto visual oscuro, tienden a sobrevolar la zona sin detenerse; la presencia de dióxido de carbono, en cambio, provoca que reduzcan su velocidad y se concentren cerca de la fuente.

Cuando se combina una señal visual con las moléculas, adoptan patrones de vuelo orbital a alta velocidad alrededor del objetivo. Este comportamiento, inédito en estudios previos, se observó repetidamente tanto con maniquíes de poliestireno como en humanos, vestido de blanco y con sombrero negro, en la cámara experimental.

El modelo predictivo desarrollado por el equipo fue capaz de anticipar con precisión la distribución de los mosquitos alrededor de un humano, identificando “zonas de peligro” donde la probabilidad de ser rodeado por los insectos era significativamente mayor. Esto representa un avance sustancial respecto a los métodos de ensayo y error utilizados comúnmente para diseñar trampas o medidas de protección.

La revisión demostró que una comprensión matemática del comportamiento de los mosquitos puede servir como base para mejorar los sistemas de control y captura, contribuyendo así a la reducción de enfermedades transmitidas por estos insectos.

El experimento permitió comprender con mayor precisión cómo los mosquitos detectan y eligen a sus víctimas, y sentó las bases para el desarrollo de modelos predictivos aplicables al diseño de nuevas estrategias de control. La integración de observaciones directas, tecnología avanzada y análisis matemático proporciona un enfoque sólido para enfrentar el desafío que representa este diminuto y letal insecto. 

23 marzo 2026 | Fuente: Infobae | Tomado del sitio web | Noticia

La nanobiotecnología es la aplicación de la nanotecnología al campo de la biología y la biotecnología. Implica el diseño, la caracterización, la producción y la aplicación de materiales, dispositivos y sistemas que funcionan a nanoescala con fines biológicos y médicos.

La nanobiotecnología es un campo multidisciplinar en el que actualmente participan investigadores de las ramas convencionales y avanzadas de la ingeniería y las ciencias naturales. Los recientes avances en nanobiotecnología han repercutido en diversos sectores socioeconómicos, como la medicina, la agricultura, la alimentación, el textil y otras industrias. Aunque la integración de los nanomateriales con la biología ha llevado al desarrollo de dispositivos de diagnóstico, agentes de contraste, herramientas analíticas, terapias y vehículos de administración de fármacos, la investigación en bionanotecnología está aún en pañales. Aún no se ha aprovechado todo el potencial de los avances en este campo. Este libro analiza diversos materiales de nanoingeniería o nanotransportadores que se utilizan en distintas situaciones. Presenta 8 capítulos que abarcan la aplicación de nanomateriales en la remediación ambiental, los nanofertilizantes, los nanobióticos contra la resistencia antimicrobiana, los nanobiosensores en la detección de patógenos y las evaluaciones de no toxicidad. Cada capítulo está estructurado en secciones de fácil lectura que explican conceptos fundamentales y aplicados de los nanomateriales.

Por ejemplo,

Administración de fármacos: Las nanopartículas pueden utilizarse como portadores para administrar fármacos a células o tejidos específicos del organismo. Por ejemplo, los liposomas, que son vesículas a nanoescala compuestas de lípidos, pueden cargarse con fármacos y dirigirse a las células cancerosas, lo que permite una administración más eficaz y selectiva de la quimioterapia.

Biosensores: Las nanopartículas pueden utilizarse para crear biosensores de alta sensibilidad para la detección de biomoléculas como proteínas, ácidos nucleicos y patógenos. Por ejemplo, las nanopartículas de oro pueden funcionalizarse con anticuerpos específicos para detectar la presencia de marcadores de enfermedades en la sangre.

Formación de imágenes: Las nanopartículas pueden utilizarse como agentes de contraste para la obtención de imágenes médicas, lo que permite visualizar tejidos o células específicos. Por ejemplo, las nanopartículas de óxido de hierro pueden utilizarse como agentes de contraste para la resonancia magnética (RM).

Los lectores obtendrán una visión actual de la aplicación biotecnológica de los nanomateriales y nanopartículas modernos. El libro está pensado para que sirva de referencia a estudiantes e investigadores en cursos de agricultura, biotecnología e ingeniería biomédica. Para más información, pulse aquí para descargar el libro: http://bit.ly/419kPfG

Abril 14/2023 (EurekAlert!) – Tomado de la Selección de Medicine and Health en español. Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS).

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) participa en un proyecto europeo que desarrollará una tecnología, escalable y a demanda, para obtener un sustituto artificial de la sangre, mediante el diseño de glóbulos rojos sintéticos. «Los eritrocitos sintéticos reproducirán las características fundamentales de los naturales, imitando su citoesqueleto, su asimetría lipídica, proteínas funcionales y su respuesta al entorno», sostiene la investigadora del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB) Arántzazu González-Campo.

El proyecto SynEry (acrónimo de Bottom-up reconstruction of a Synthetic Erythrocyte) quiere abordar el problema del insuficiente suministro de sangre y los elevados riesgos de infecciones transmitidas por transfusiones en regiones poco desarrolladas y en escenarios de catástrofes naturales, pandemias o conflictos bélicos.

Los resultados allanarán el camino hacia la síntesis de células sanguíneas artificiales. El objetivo a largo plazo es desarrollar un sustituto eficaz y universal de la sangre, que pueda producirse de forma rentable en instalaciones de fabricación farmacéutica, y que permita solventar la necesidad médica de transfusiones sanguíneas seguras. No obstante, la visión y aplicabilidad a largo plazo de esta sangre artificial van mucho más allá de las transfusiones, ya que los eritrocitos sintéticos podrían ser una plataforma para administrar fármacos.

La tecnología desarrollada en el proyecto, según explica González-Campo, “podría abrir el camino para construir otras células terapéuticas artificiales, como células T». Asimismo, agrega la investigadora, «el hecho de desarrollar sistemas con una excelente biocompatibilidad (y con facilidad de transportar diferentes biomoléculas y fármacos) permite crear una tecnología multifuncional y avanzar en campos como la administración de fármacos o la terapia celular”.

El papel del Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Arántzazu González-Campo participa en el proyecto como investigadora principal. También participan Chiara Distefano, como investigadora predoctoral, y Sara Battista, como investigadora postdoctoral. Todas ellas forman parte del grupo de investigación FunNanoSurf, del ICMAB.

El papel del ICMAB en el proyecto es trabajar en la biofuncionalización y caracterización de nanopartículas para mimetizar y ayudar a la formación de eritrocitos sintéticos. Además de la (bio)funcionalización, el control de su ensamblaje y desensamblaje controlado será importante para el proyecto.

El objetivo a largo plazo es desarrollar un sustituto eficaz y universal de la sangre que pueda garantizar transfusiones seguras en catástrofes, pandemias o conflictos bélicos

Los objetivos del proyecto serán abordados por un consorcio interdisciplinario que combina conocimientos en diferentes áreas, como la microfluídica, la (bio)nanotecnología y los modelos de ensayo in vivo.

El proyecto, liderado por la Universidad UK Leuven (Bélgica), está financiado por el Consejo Europeo de Innovación (EIC), en el marco del programa de investigación e innovación de la Unión Europea, Horizonte Europa-EIC Pathfinder. Cuenta con un presupuesto total de 3,2 millones de euros para cuatro años, y finalizará en marzo de 2026.

Además de la Universidad KU Leuven (Bélgica) como coordinador, y el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, también participan el Center for Nanomedicine and Tissue Engineering – CNTE (Italia), y el Integrated Biology of Red Blood Cell – Université Paris Cité – INSERM UMR 1134 (Francia). El proyecto inició su actividad en abril de 2022 con la primera reunión del consorcio internacional.

febrero 01/2023 (SINC )

El grupo que lidera el Dr. Enrique J. Calderón – «Epidemiología clínica y riesgo vascular» en el Instituto de Biomedicina de Sevilla – IBiS/Hospitales Universitarios Virgen del Rocío y Macarena/Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)/Universidad de Sevilla, también miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red de investigación aplicada en infecciones respiratorias y enfermo crítico (CIBERESP), ha participado en un trabajo junto a investigadores del Consorcio de Investigación Biomédica en red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), en el que han logrado desarrollar sistemas de detección de Pneumocystis jirovecii, un hongo atípico responsable de neumonías muy graves en enfermos inmunodeprimidos.

Los resultados han sido publicados en las revistas Nanomaterials y Journal of Fungi, fruto de la colaboración con los grupos del CIBER-BBN liderados por los doctores Laura Lechuga, Ramon Eritja y Ramón Martínez Máñez.

La detección del hongo en pacientes, que pueden ser portadores asintomáticos hasta que desarrollan la neumonía, se realiza actualmente mediante la técnica de PCR, necesitando para su detección varias horas, instalaciones adecuadas y personal cualificado. Ahora, la aplicación de la Nanotecnología ha permitido desarrollar biosensores más sensibles y eficaces para detectar secuencias específicas correspondientes a patógenos responsables de enfermedades infecciosas en un tiempo más corto y sin necesidad de grandes infraestructuras.

En este caso, se ha detectado una secuencia concreta correspondiente al gen perteneciente a la subunidad ribosomal (mtLSU rRNA) del hongo P. jirovecii utilizando sondas de captura en forma de horquilla. Estas sondas específicas tal como apunta la Dra. Aviñó investigadora del CIBER-BBN, «son más eficaces y son capaces de reconocer una secuencia genómica concreta del hongo y formar unas estructuras de tríplex muy estables que se pueden detectar en distintas plataformas biosensoras».

El equipo de la Dra. Laura Lechuga en el Instituto Catalán de Nano ciencia y Nanotecnología (ICN2), mediante el uso de un biosensor óptico basado en la tecnología de SPR (basada en sistemas de tuberías), ha detectado en tiempo real y sin el uso de marcadores, P. jirovecii en lavados de bronquios y alvéolos y aspirados nasofaríngeos con un límite de detección a nivel nano molecular en tan solo unos minutos.

Asimismo, el grupo del Dr. Ramón Martínez-Máñez, director científico de CIBER-BBN e investigador principal del grupo del Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico. (IQMA) -IDM en la Universidad Politécnica de Valencia, ha utilizado la estrategia de puertas moleculares compuestas de una matriz de albúmina anódica para desarrollar un sensor capaz de detectar de manera eficaz muestras reales de P. jirovecii sin etapas de amplificación previas en tan solo una hora.

«Estos avances en el diagnóstico de la neumonía por Pneumocystis carinii (PCP) tienen un gran potencial para el desarrollo de dispositivos de tipo point-of-care de gran sensibilidad utilizando muestras directas de pacientes y aplicables en una gran variedad de entornos», señala el Dr. Enrique J. Calderón, internista del Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla y Profesor Titular del Departamento de Medicina.

Los investigadores destacan también que estas técnicas son muy selectivas pudiendo discriminar pacientes con otras patologías respiratorias derivadas de otros microorganismos, permitiendo de este modo un diagnóstico más fiable de las enfermedades infecciosas.

febrero 17/2021 (Dicyt)

Nota aclaratoria:

Pneumocystis jirovecii, anteriormente conocido como Pneumocystis carinii f. sp. hominis, continúa siendo uno de los patógenos oportunistas más importantes que afectan a individuos con síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida) y pacientes con inmunodepresión debida a otras causas, en los que produce una neumonía Pneumocystis pneumonia (PcP), siglas en inglés) grave con una alta tasa de morbilidad y mortalidad.1 Hace justo 101 años de la primera evidencia aportada por Carlos Chagas de la existencia de este microorganismo. A lo largo de este tiempo se han producido importantes avances en el conocimiento sobre la epidemiología, biología y genética de este patógeno; lo cual ha condicionado cambios en su clasificación taxonómica y en la comprensión de la historia natural de la PcP.1

Recomendamos ampliar información EN:

Calderón Sandubete E., de Armas Rodríguez, Y., Capó de Paz V. Pneumocystis jirovecii: cien años de historia. Rev Cubana Med Trop v.63 n.2 Ciudad de la Habana mayo.-ago. 2011.