Un 'Orange Twist' para la medicina en el aire

En la búsqueda de una nueva forma de entregar medicamentos en el aire, los investigadores han recurrido a las cáscaras naranjas.

El profesor asistente de ingeniería Andrew K. Dickerson y el estudiante graduado Nicholas M. Smith de la Universidad de Florida Central han descubierto la mecánica de cómo las naranjas liberan esa delgada corriente de aceite fragante cuando se exprime.

Caracterizaron la estructura de las cáscaras de naranja y descubrieron el papel que las capas tienen para crear la dinámica de microjet. Al imitar el mecanismo de la naturaleza de una capa naranja, las compañías farmacéuticas pueden desarrollar una forma menos costosa y menos compleja de administrar medicamentos en el aire.

La fruta de Florida es compleja. Su capa externa dura protege la fruta, y una capa esponjosa blanca justo debajo de la piel tiene depósitos microscópicos de aceite en bolsillos ocultos. El material esponjoso absorbe el impacto, pero cuando se aprieta a una presión crítica, empuja hacia arriba y las lágrimas se abren una sección minuciosa de la capa externa dura para rociar su flujo fragante. Estos microjets son pequeños pero rápidos, saliendo de sus cavidades a 22 mph en promedio al acelerar 5,000 Gs, lo que es equivalente a aproximadamente 1,000 veces que los astronautas de la Fuerza sienten en el lanzamiento.

"Hay varias aplicaciones potenciales", dijo Smith. "Por ejemplo, para los asmáticos, podría tener una pequeña porción de material que aerosolizaría los medicamentos de emergencia que se encuentra actualmente en inhaladores costosos y de usos múltiples. Este enfoque puede ser menos costoso y biodegradable".

Una cáscara de naranja libera una sustancia aceitosa, y la dinámica debe competir para otros tipos de líquidos, dijeron los investigadores.

Pero todavía hay algunas investigaciones necesarias antes de poner el enfoque de Orange Peel para el trabajo entregando medicamentos.

"Primero, necesitamos resolver tamaños y proporciones", dijo Dickerson. "Es importante comprender exactamente cómo funcionan los microjets y cómo sintonizar su estabilidad para aplicaciones médicas. El tamaño de las gotas y la cantidad de medicamentos que llevan es crítica. Tenemos un camino a seguir antes de que se puedan explorar aplicaciones. "

Pero cuando eso sucede, las posibilidades solo están limitadas por la imaginación.

"Imagine un puente de autodiagnóstico", dijo Dickerson. "Tendría una capa de piel con forma de naranja y cuando se acercara a la falla del material, obtendría una advertencia preventiva, tal vez un cambio de color".

Los hallazgos aparecen en los procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

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Equipo de Melors

2018.06.21

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