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Investigadores de IDIVAL-UC patentan un sistema que mejora las terapias celulares dirigidas

Uno de los mayores problemas detectados en las terapias celulares dirigidas, aquellas en las que se trata de llevar fármacos, por ejemplo, a las células de forma selectiva, es la degradación de las terapias antes de llegar a su destino. El grupo de investigación ha logrado que, a partir de nanomateriales y nano-estructuras sintéticas, ese hándicap pueda ser evitado.

Así lo ha anunciado la Universidad de Cantabria en un comunicado, en el que ha explicado que recientemente, en colaboración con el grupo del profesor Miguel Correa-Duarte del Centro de Investigaciones Biomédicas de Galicia CINBIO, ubicado en Vigo, este equipo de investigación ha desarrollado y caracterizado unas estructuras sintéticas, de morfología y tamaño parecidas a los virus, capaces de penetrar dentro de células diana y que podrían servir como vehículo para la administración de todo tipo de terapias, incluyendo terapias genéticas -como DNA o RNA-, proteínas, fármacos o nanopartículas con propiedades terapéuticas o diagnósticas, e, incluso, combinaciones de estos componentes.

El estudio, dirigido por Mónica López Fanarraga, demuestra que estos nanodispensadores dirigidos a células diana mediante ligados biológicos son capaces de invadir el interior celular, protegiendo el contenido encapsulado y liberándolo dentro de la célula tras el desensamblaje de la nanoestructura y posterior degradación de sus componentes en productos totalmente biocompatibles.

Este diseño de ingeniería nano-biotecnológica, que ha dado lugar a una patente (ES 2577056 B2), representa un paso más allá en la aplicación de terapias dirigidas a nivel intracelular y permitirá, en un futuro, poder trabajar de forma específica en los diferentes compartimentos celulares, no sólo a nivel terapéutico, sino controlando y evaluando procesos a tiempo real en células vivas, tal y como explican las investigadoras participantes en los estudios, Nerea Iturrioz y Eloísa González.

“Estas partículas que hemos creado no son tóxicas, es decir, ni alteran el ciclo celular ni aumentan la muerte celular y además, no se degradan hasta que no llegan a su destino”, tal como ocurre en sistemas similares desarrollados previamente, ha señalado Iturrioz.

El resultado de sus investigaciones se ha publicado, además, en dos revistas especializadas de alto impacto.

A synthetic getaway biomimetic strategy for cytoplasm particle invasion; Angew Chem Int Ed Engl. 2017 Sep 5. doi: 10.1002/anie.201707769.

Carbon nanotubes gathered onto silica particles lose their biomimetic properties with the cytoskeleton becoming biocompatible; Int J Nanomedicine. 2017 Aug 29;12:6317-6328.

GRUPO DE NANOMEDICINA

El grupo interdisciplinar de investigación de Nanomedicina UC-IDIVAL estudia la respuesta biológica a diferentes nanomateriales. Su actividad principal se centra en el estudio de nanomateriales como tratamientos para el cáncer, la nanotoxicidad y el desarrollo de sondas fluorescentes para imagen, sin por ello dejar de explorar otras posibilidades que ofrecen los nanomateriales aplicados en salud como, por ejemplo, el desarrollo de nanofármacos (nanovectores inyectables, nano-sistema poliméricos funcionales), medicina regenerativa, como agentes de contraste para técnicas de imagen y detección de bordes tumorales para cirugía o nanobiocidas, entre otros.

La principal peculiaridad de este grupo es su multidisciplinariedad, puesto que está compuesto por biólogos, físicos, químicos, médicos, entre otros perfiles, de la UC y del HUMV.

Fuente: La Vanguardia

El CIBER-BBN coordina una propuesta en Nanomedicina para la convocatoria de FET FLAGSHIP

El CIBER-BBN está liderando una iniciativa para presentar una propuesta de FET FLAGSHIP en el ámbito de la nanomedicina a la convocatoria que se abrirá a finales de este año y de la que, en un proceso de dos fases, saldrán elegidas algunas acciones preparatorias, de entre las cuales se escogerá una en 2020 como futura Flagship.

Estos proyectos emblemáticos, financiados por la Comisión Europea, son proyectos de gran ambición científica, fuerte soporte económico y han de implicar investigación de ruptura que cambie la sociedad y el modo de vida de los ciudadanos europeos en las próximas décadas.

Existe ya un núcleo de investigadores de distintas entidades internacionales trabajando en la propuesta.

El proyecto lleva por título Precision Nanomedicine for People (NANO4P) y se acaba de lanzar una web (www.nano4p.eu) en la que se puede encontrar más información acerca del proyecto y participantes. Se pueden mostrar adhesiones a la iniciativa en la sección “SUPPORT NANO4P, rellenando la plantilla online.

Si eres personal investigador, centro de investigación público, empresa, hospital, agencia reguladora o cualquier otro actor del sector biomédico que cree que esta iniciativa es de importancia para la sociedad y la economía europea, te animamos a que muestres tu apoyo a través del link de la web.

Fuente: CIBER-BBN

La impresión 3D y sus aplicaciones prácticas en salud

Ayer se reunieron en Barcelona investigadores clínicos de toda España, hospitales, autoridades sanitarias y representantes de compañías farmacéuticas, biotecnológicas y de tecnología sanitaria, entre otros, para debatir sobre el uso de la impresión en 3D en el campo de la salud. La jornada, organizada por la Plataforma Española de Nanomedicina (NANOMED Spain), coordinada por el IBEC; la Plataforma Española de Innovación en Tecnología Sanitaria, coordinada por el FENIN, y el HealtTech Clúster, se articuló en 3 mesas redondas donde se debatió sobre la situación actual, las perspectivas futuras y los retos que representa la impresion en 3D en sus aplicaciones en salud.

En la inauguración, Ángel Lanuza, coordinador de la Plataforma Española de Innovación en Tecnología Sanitaria indicó que: “Esta tecnología ofrece un futuro prometedor, por tanto, es muy importante que los diversos agentes del entorno sanitario sigamos colaborando juntos para dar respuestas a los retos que la sociedad propone, trasladar la innovación al mercado y aumentar la competitividad de nuestras empresas”.

En el primer debate, que giró en torno a la Impresión 3D en la práctica clínica, se puso especial hincapié en las tecnologías que ya están implantadas a día de hoy, como la creación de bioréplicas para el estudio quirúrgico (BREQ) que presentó Jesús Corbacho de la empresa Eureqa, y donde destacó la relevancia de ocuparse de todo el proceso de fabricación a partir de las imágenes del historial clínico del paciente, proporcionando al cirujano un modelo para planificar la cirugía y un modelo esterilizado para el trasplante. En este primer debate también participó Damjan Kolevski (Regemat3D), Albert Giralt (Avinent) y Carlos Atienza (IBV), donde también se destacó la necesidad de una normativa regulatoria que garantizase la seguridad de los productos fabricados.

En la segunda mesa redonda se abordó el tema de la medicina regenerativa y los avances en bioimpresión 3D con células, cuya potencialidad en regeneración de tejidos y órganos aún está en vías de desarrollo.  La Dra. Elisabeth Engel (responsable del grupo de Biomateriales para terapias regenerativas en el IBEC) explicó los retos a los que se enfrentan, ya que el tejido, debido a su complejidad, es muy difícil de mimetizar, pero la impresora en 3D ofrece la posibilidad de crear estructuras en 3D muy porosas con biotintas, que permiten hacer llegar oxígeno y nutrientes que garanticen la supervivencia celular.  En la misma sesión, el Dr. Roberto Velez (Hospital Vall d’Hebrón), el Dr. Pablo Gelber (Hospital de la Santa Creu i Sant Pau) y Esteve Trías (Banc de Sant i Teixits) hablaron de las necesidades en la práctica de su profesión y que esta nueva tecnología puede cubrir .

En la última sesión de la mañana, retos y futuro, protagonizada por Xavier Canals (TecnoMed Ingenieros), Tomas Megia (Acció – HUB3D) y Angel Lanuza (Fenin), los ponentes presentaron y debatieron la regulación del uso de la impresión 3D en el ámbito de la salud, así como los dilemas éticos que la misma presenta, y la necesidad de programas de formación. También se trató del modelo de desarrollo tecnológico CPI (Compra Pública Innovadora), en que las administraciones públicas participan de la financiación de nuevas tecnologías con finalidades médicas y del ámbito de la salud, y también sobre el Global 3D Printing Hub, que se instalará en Cataluña.

 

Llegan los órganos recambiables

La investigadora Nuria Montserrat, de IBEC.

Las impresoras 3D han irrumpido con fuerza en nuestras vidas. A diario se imprimen en todo el mundo millones de utensilios con utilidades diversas, simplificando la reproducción y el acceso a cualquier forma y objeto. Como no podía ser de otro modo, la medicina no se queda al margen de este avance tecnológico y, por ello, diversas instituciones trabajan para lograr que la utilidad de estas máquinas pueda contribuir a mejorar nuestra salud y calidad de vida.

Y así, a pesar de que España es uno de los países con mayor volumen de donación de órganos, ¿se imaginan poder prescindir de la generosidad de los donantes y poder acabar con las largas listas de espera?

Crear un órgano sin riesgo de rechazo es la principal apuesta que tienen abierta diferentes centros como el Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), en Barcelona, una entidad dedicada a la investigación en el ámbito de la bioingeniería y la nanomedicina, con grandes expertos que abordan la regeneración de tejidos, la biomecánica, la dinámica molecular o las células madre, entre otras.

En años seremos testigos de cómo nuestras células se convierten en la tinta imprescindible.

Mira el video publicado por La Vanguardia en el siguiente link:

 

Noticia publicada por La Vanguardia:

Llegan los órganos recambiables

 

Científicos europeos reclaman un uso responsable de la edición genética

El descubrimiento de CRISPR ha supuesto una revolución tecnológica para la investigación en ciencias de la vida. / Broad Institute

Expertos de todo el continente recomiendan la fundación de un comité europeo que revise y evalúe los usos de las nuevas herramientas genéticas. Las nuevas técnicas son baratas, fáciles, rápidas y han ampliado enormemente el abanico de posibles aplicaciones. Además, están moviendo millones de euros. Los investigadores consideran que es el momento de iniciar un debate sobre las implicaciones éticas y sociales de estas herramientas para posteriormente legislar su uso y aplicabilidad.

Más de 20 representantes de comités de ética europeos acaban de publicar en la revista Transgenic Research un documento de consenso que expone la necesidad de evaluar las implicaciones éticas, legales y sociales asociadas a las nuevas técnicas de edición genética. Los expertos, entre los que se incluye Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CNB-CSIC y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER), analizan un nuevo escenario surgido fundamentalmente como consecuencia del reciente desarrollo de herramientas CRISPR.

El documento propone la creación de un comité europeo encargado de evaluar los beneficios, limitaciones y posibles riesgos de estas tecnologías tan prometedoras, así como asegurar un uso responsable de las mismas. Otra de las funciones del comité sería promover un debate social sobre el uso y aplicabilidad de la edición génica, que allane el camino a su eventual incorporación en el ordenamiento legislativo nacional e internacional. El descubrimiento de CRISPR ha supuesto una revolución tecnológica para la investigación en ciencias de la vida. La nueva herramienta no solo facilita a los investigadores su trabajo en el laboratorio, sino que también tiene un valor económico enorme.

 

Primera reunión, ¿finales de 2017?

Las nuevas técnicas de edición genética podrán ser aplicadas sobre células humanas y embriones para afrontar ciertas patologías. Pero los usos son mucho más amplios. Según los autores, las aplicaciones en animales de laboratorio permitirán avanzar en investigación básica. Además, se podrán utilizar en estrategias de control de enfermedades causadas por agentes infecciosos transmitidos por insectos, así como con fines de interés agrícola o ganadero.

“Las posibilidades son enormes y llevarlas a cabo es ahora mucho más fácil, barato y rápido con estas nuevas tecnologías –explica Montoliu, miembro del Comité de Ética del CSIC–. Es un momento estimulante y no debemos poner trabas a la investigación básica, pero es igualmente importante reconsiderar los aspectos éticos, legales y sociales a la luz de estas nuevas técnicas de edición genética”. Los autores esperan que el comité esté operativo antes de fin de año para celebrar una primera reunión.

Noticia publicada por la agencia SINC:
Científicos europeos reclaman un uso responsable de la edición genética

Artículo referenciado:

Francois Hirsch*, Hervé Chneiweiss*, Lluis Montoliu*, Albrecht Mueller, James A Houghton, Solveig Fenet, Marion Abecassis, Jennifer Merchant, Bernard Baertschi, Mylène Botbol-Baum, Mihalis Kritikos, Janet Mifsud, Ewa Bartnik, Johannes Rath, Christiane Druml, Bärbel Friedrich, Ana Sofia Carvalho, Dirk Lanzerath, Agnès Saint-RaymondFostering Responsible Research with Genome Editing Technologies: a European Perspective.Transgenic Research, 2017 *autores responsables del artículo. https://link.springer.com/article/10.1007/s11248-017-0028-z

Hallan nuevas claves para optimizar la inmunoterapia del cáncer

Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) han explorado cómo colabora un tipo de célula fundamental en la respuesta inmunitaria, los linfocitos T CD8+ de memoria, para generar mayor actividad antitumoral. En concreto, los investigadores han visto que para producir una respuesta inmunitaria óptima frente al cáncer hace falta la colaboración entre dos tipos de ‘memoria inmunitaria’, circulante en sangre y residente en tejidos, que se pueden reactivar con los tratamientos actuales de inmunoterapia. Estos resultados, que se publican hoy en Nature Communications, podrían servir para mejorar las estrategias actuales de inmunoterapia del cáncer, con especial interés en la prevención de la metástasis (diseminación del tumor a otros órganos distintos del lugar donde se originó).

La inmunoterapia, el uso del propio sistema inmunitario para luchar contra el cáncer, está revolucionando el tratamiento de esta enfermedad. De hecho, fue elegida por la prestigiosa revista científica Science como el mayor avance científico del año 2013.

“El cáncer escapa al control del sistema inmunitario porque los linfocitos T citotóxicos que podrían reconocer y eliminar células tumorales se encuentran inhibidos”, comenta David Sancho, líder del grupo de trabajo donde se ha desarrollado este descubrimiento. “La inmunoterapia actual – continúa el investigador – se basa en reactivar dichos linfocitos T; sin embargo, no se conoce bien cómo se pueden generar estos linfocitos T citotóxicos de manera más efectiva y, en particular, cómo se puede desencadenar memoria inmunitaria que permita prevenir el desarrollo de un tumor o de metástasis”.

Usando distintos métodos de vacunación, los investigadores del CNIC han generado linfocitos T citotóxicos de memoria específica contra el tumor. Así, dependiendo del método de vacunación se pueden obtener linfocitos T de memoria que circulan entre la sangre y los tejidos, o linfocitos T de memoria que residen en los tejidos y no recirculan.

Los linfocitos citotóxicos de memoria residente en tejidos, aclaran los científicos, son más eficientes en la lucha contra reinfecciones virales, pero su contribución a la inmunidad antitumoral se desconocía hasta ahora. “En este estudio -comenta Michel Enamorado, primer autor de la publicación- hemos comparado la eficiencia en inmunidad antitumoral de ambos tipos de memoria de linfocitos T, circulante y residente. Y hemos encontrado que existe una colaboración entre ambos tipos de memoria con el fin de obtener una óptima respuesta. La memoria residente genera un estado de alerta que atrae y reactiva a la memoria circulante, de manera que la respuesta inmunitaria es más rápida y efectiva”.

 

La inmunoterapia del cáncer no solo representa un tratamiento que puede ser efectivo para rechazar tumores primarios, sino que sobre todo será fundamental para impedir el desarrollo de metástasis tras la resección del tumor primario.

Noticia publicada por la agencia SINC:
Hallan nuevas claves para optimizar la inmunoterapia del cáncer

Artículo referenciado:

Enamorado M, Iborra S, Priego E, Cueto FJ, Quintana JA, Martínez-Cano S, Mejías-Pérez E, Esteban M, Melero I, Hidalgo A and Sancho D. Enhanced anti-tumor immunity requires the interplay between resident and circulating memory CD8+ T cellsNat. Commun. 8,16073 doi: 10.1038/ncomms16073 (2017).

Agregados de nanopartículas para destruir células cancerosas

Un equipo internacional del que forma parte un investigador de la UPM ha demostrado que es posible destruir mecánicamente células cancerosas haciendo rotar nanopartículas magnéticas que se unen a ellas en forma de agregados.

Un trabajo liderado por la profesora Yu Cheng, de la Universidad de Tongji (Shanghai, China), en el que ha participado la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) junto con instituciones de varios países,  ha conseguido demostrar in vitro que se puede inducir con una efectividad muy elevada la muerte de células cancerosas gracias a la fuerza producida por el movimiento de agregados de nanopartículas magnéticas. Este nuevo estudio -que se publica en la revista Theranostics- combina las ventajas de, por un lado, el tamaño nanométrico de las partículas para alcanzar las células cancerosas y, por otro, el mayor tamaño de los agregados para producir fuerzas más elevadas que son necesarias para inducir la muerte celular.

Por sus singulares propiedades, desde hace un tiempo se han desarrollado gran cantidad de aplicaciones terapéuticas con nanopartículas magnéticas, especialmente en sistemas de liberación de fármacos y en tratamientos de hipertermia para tumores. En este último caso, se utiliza la propiedad de que, sometidas a un campo magnético que varía a alta frecuencia, las partículas aumentan su temperatura hasta valores que pueden producir la muerte de células cancerosas. También se han estudiado posibles aplicaciones para reducir las posibilidades de infección en implantes y prótesis y para favorecer el crecimiento de tejidos. En este contexto, el equipo de investigación del que forma parte el profesor Gustavo Plaza, del Centro de Tecnología Biomédica de la UPM, se propuso trabajar en una línea menos explorada: la aplicación de fuerzas, a nivel nanométrico, con fines terapéuticos. El objetivo perseguido en el estudio fue la producción de fuerzas lo suficientemente elevadas como para dar lugar a la destrucción mecánica de células cancerosas.

La técnica de funcionalización permite modificar la superficie de las nanopartículas, recubriéndolas con moléculas específicas, para que se unan a ciertos tipos celulares. En el caso del tratamiento de cáncer se recubren las nanopartículas con moléculas que se unan específicamente a proteínas que son expresadas mayoritariamente en las células cancerosas y no en las células sanas. En el nuevo trabajo se ha seguido este método para tratar in vitro células cancerosas. Se ha comprobado que las células internalizan las nanopartículas funcionalizadas, fundamentalmente en el interior de lisosomas, que son pequeños orgánulos celulares. La aplicación de un campo externo de relativamente baja magnitud da lugar a la formación de agregados de nanopartículas que tienen forma alargada. Finalmente, haciendo rotar la dirección del campo magnético, con una frecuencia muy baja, se consigue el movimiento de los agregados de nanopartículas que producen fuerzas lo suficientemente elevadas como para romper la membrana de los lisosomas y la propia membrana celular, induciendo finalmente la muerte de las células cancerosas con una efectividad muy elevada.

Trabajos previos habían empleado nanopartículas individuales o partículas de tamaño micrométrico (mil veces mayor que las nanopartículas) para dañar mecánicamente células cancerígenas. En opinión del investigador Gustavo Plaza, este nuevo estudio combina las buenas propiedades del tamaño nanométrico para alcanzar las células cancerosas y el mayor tamaño de los agregados para producir fuerzas mayores.

La contribución de la UPM a este trabajo ha estado relacionada con los cálculos de los campos magnéticos y las fuerzas ejercidas sobre los agregados de nanopartículas así como con el diseño de los experimentos.

Las conclusiones de este nuevo estudio abren la puerta a futuras investigaciones en la línea de la utilización de nanopartículas magnéticas para la destrucción mecánica de células cancerosas.

Este trabajo es un ejemplo de la exitosa colaboración de la Universidad Politécnica de Madrid y la Universidad de Tongji dentro de la estrategia de intercambio de estudiantes de grado y de postgrado y de promoción de desarrollo conjunto de actividades de investigación.

 

Noticia publicada por la Universidad Politécnica de Madrid:

Agregados de nanopartículas para destruir células cancerosas

 

Artículo referenciado:

Y. Sheng et al. 2017. “Elongated Nanoparticle Aggregates in Cancer Cells for Mechanical Destruction with Low Frequency Rotating Magnetic Field”. Theranostics 7:1735-1748.
dx.doi.org/10.7150/thno.18352

Nanomed Spain co-organiza una Jornada sobre Bioimpresión 3D: aplicaciones prácticas en salud

En los últimos años hemos asistido al nacimiento de una gran expectativa entono a la fabricación aditiva, madre de la impresión 3D, a la que muchos expertos consideran uno de los pilares sobre el que se sustenta la denominada “tercera revolución industrial”. Esta tecnología no es una moda pasajera. Lo vemos en el hecho de que los países más avanzados del mundo están invirtiendo en Centros de Innovación en Impresión3D para el desarrollo de sus Industrias de Fabricación, que les permita conseguir innovaciones radicales que les den el liderazgo mundial en muchos sectores.

Por ello, NANOMED Spain, la Plataforma Española de Innovación en Tecnología Sanitaria y el HealthTech Cluster organizan esta jornada el próximo 21 de septiembre, en la sala Dolors Aleu del Parc Cientific de Barcelona para presentar y debatir sobre las aplicaciones de esta tecnología en el ámbito de la salud.

Más información y registro: Jornada Bioimpresión 3D

Creación de un catálogo de aplicaciones de grafeno

Impulsado y promovido por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, en 2016 nació el Grupo Interplataformas de Grafeno, GRAFIP, coordinado por la Plataforma Española de Materiales Avanzados y Nanomateriales (MATERPLAT) y en el que participa Nanomed Spain junto con un gran número de plataformas tecnológicas de diversos sectores, con el objetivo de promocionar las actividades de I+D e industriales que se desarrollan en nuestro país en torno al grafeno.

Dada la confluencia en España de un gran número de entidades productoras de grafeno, promovemos desde GRAFIP una transferencia al siguiente eslabón de la cadena de valor, dando lugar a aplicaciones comerciales de estos materiales grafénicos. GRAFIP se ha propuesto durante el año 2017 elaborar un catálogo de productos/tecnologías que incorporan grafeno y se encuentran bien en fase comercial o bien en fase de desarrollo avanzado (TRL ≥ 4), con el objetivo de determinar su grado de madurez en nuestro país. Este catálogo pretende ser un documento dinámico que se irá actualizando de manera continua con el objetivo de dar visibilidad, tanto nacional como internacional, a los desarrollos tecnológicos que se están llevando a cabo en España a través de la utilización del grafeno. Pincha aquí para acceder al catálogo online de aplicaciones de grafeno.

Si estáis interesados en dar difusión a algún producto/tecnología de desarrollo propio que incorpore grafeno, por favor, cumplimentad la ficha correspondiente a través de los formularios que se encuentran al final de la página web de GRAFIP. De cara a dar difusión internacional al catálogo, varios de los apartados se encuentran duplicados para que sean cubiertos tanto en español como en inglés.

Arreglando un cerebro dañado con nanotubos de carbono

Un equipo de investigadores ha diseñado una manera de usar los nanotubos de carbono para construir un sistema híbrido que, a partir de elementos biológicos y sintéticos, podría permitir restablecer las conexiones entre las células nerviosas en tejidos dañados.

Los nanotubos de carbono son diminutas estructuras cilíndricas, compuestas por una red de átomos de ese elemento dispuestos en forma hexagonal, no solo son sumamente duras y flexibles, sino que conducen muy bien el calor y la electricidad. El grupo multidisciplinar de científicos de diversas instituciones (entre ellas del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales, CIC biomaGUNE, y la Fundación Vasca para la Ciencia) que ha sido el responsable de realizar este estudio con nanotubos que puede regular la formación de sinapsis, la región en la que se transmite la información entre las neuronas, y modular ciertos mecanismos biológicos, como el crecimiento neuronal ha publicado sus conclusiones en la revista Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. Los nanomateriales serían algo así como un puente artificial entre grupos de neuronas que obraría como prótesis neuronal con dos funciones: por una parte, servirían como andamiaje para las células; por otra, como un interfaz que favorecería las comunicaciones. Naturalmente, éste es solo un paso previo a la investigación sobre los efectos a largo plazo de esta clase de prótesis.

Publicado por CIC biomaGUNE y xataka ciencia :
Arreglando un cerebro dañado con nanotubos de carbono