NANOTECNOLOGÍA

[...] El objetivo de la investigación en nanotecnología es explotar las propiedades físicas, químicas y biológicas existentes a escala nanométrica, diferentes de las de los átomos individuales, las moléculas y la materia. Podría definirse como la capacidad de trabajar con un objeto nanométrico para que realice una función.
 
Esta novedosa ciencia tiene como particularidad ser interdisciplinar. En ella caben la física, química, biología, medicina, ingeniería... y abarca campos tan dispares como la terapia génica o la construcción de satélites. Ha roto las barreras científicas, cuyas disciplinas con frecuencia divergen en lugar de converger.

Aunque la nanotecnología esté todavía poco presente en productos manufacturados, las nanopartículas se usan en muchas industrias. Muchas veces los nanomateriales se combinan con otros materiales para mejorar su funcionalidad, por ejemplo si a la superficie de un cristal se añaden compuestos hidrófobos, es decir que repelen el agua. Lo que podemos observar a gran escala es como el agua resbala sobre ese cristal.
 

Uno de los primeros logros conseguidos por la nanotecnología es la "construcción" de nanotubos. Estas estructuras están formadas por láminas de átomos de carbono dispuestos en forma de hexágonos que a su vez se cierran formando un cilindro. Un nanotubo puede ser de 10 a 100 veces más fuerte que el acero (por peso de unidad), y es mucho más eficaz en el transporte de corriente que el clásico tubo de cobre. Estas nanoestructuras se utilizan, por ejemplo, en las raquetas de tenis ligeras o en transistores.

En el campo de la ingeniería espacial se suele hablar de nanosatélites cuando se refieren a un satélite de menos de 10 kilos. Aunque no se trata de un tamaño atómico, la tecnología que se requiere para construir una sonda de estas características ha de ser lo más ligera posible, y por tanto es necesario implementar nanodispositivos. Las ventajas en este campo son inmediatas, no sólo por la disminución del peso, sino también por el control térmico o la reducción del consumo. Pero existen todavía algunos aspectos por estudiar. Por ejemplo, falta valorar hasta qué punto, en el espacio, los nanodispositivos se ven afectados por la radiación, ya que en principio son más vulnerables debido a su estructuración atómica.

Desde otro punto de vista, la sociedad verá rápidamente cambios en su entorno. Ahora ya se pueden adelantar algunas de las novedades que nos depara el futuro, sobre todo en informática. La nanotecnología facilitará la producción de ordenadores todavía más pequeños que almacenen más información y procesen los datos a mayor velocidad que los disponibles hoy en día. Muchos discos duros ya contienen capas de materiales magnéticos con un espesor nano para obtener una mayor memoria.
 

Además del aumento espectacular de la capacidad de almacenamiento de datos en dispositivos de unos pocos centímetros, habrá materiales ultraligeros diez veces más resistentes que el acero. En biomedicina, se está investigando nuevos métodos de nanomedicina para llevar moléculas al órgano del cuerpo a tratar. El diámetro del material genético (DNA), está en el rango de 2,5 nm, mientras que el de los glóbulos rojos es de aproximadamente 2,5 micrómetros. Aun así, las aplicaciones médicas de la nanotecnología, aunque pueden traernos grandes progresos, también comportan algunos riesgos que ya se están estudiando y que requerirán una mayor regulación en este campo.
 

Finalmente, siempre hay que aprovechar la coyuntura y la novedad de las nuevas tecnologías en desarrollo para introducir nuevos productos, como es el caso de un dulce llamado "Nano Chups", obviamente con unos pocos átomos de más.
 

Pero, en cualquier caso, la carrera por la nanotecnología ya ha empezado.

Caosyciencia. 

Bibiana Bonmatí.




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LA NANOTECNOLOGÍA AL SERVICIO DE LA MEDICINA

La nanomedicina ha dado lugar a nuevas estrategias en el abordaje del cáncer, tanto en lo que a diagnóstico y tratamiento se refiere. Una de las líneas de actuación más recientes es la de la eliminación selectiva de las células cancerosas mediante generación de hipertermia, utilizando nanopartículas magnéticas y que fue aprobado por la Agencia Europea del Medicamento (EMA) en julio de 2010 para el tratamiento de tumores sólidos, como los cerebrales, ya que han proporcionado muy buenos resultados en la reducción de su tamaño, con mínimos efectos secundarios.

Laura M. Lechuga, profesora de investigación  del CSIC ha presentado su trabajo sobre el presente y el futuro de la nanociencia tomando como referencia los últimos avances en nanodiagnóstico, nanoterapia y medicina regenerativa. Respecto al tratamiento, evidencia la utilidad de encapsular fármacos en nanosistemas, como las nanocápsulas, nanopartículas, liposomas o dendrímeros que contengan el fármaco de forma nanoestructurada. Hasta ahora han sido aprobados un centenar de medicamentos basados en este sistema, que confiere “mayor eficacia y solubilidad” y facilita la administración de una dosis menor.

También se está trabajando en conseguir nanosistemas de liberación de fármaco dotados de inteligencia, de tal forma que actúen selectivamente, con el fin de que identifiquen aquellas células sobre las que deben actuar. Se persigue que los fármacos estén dotados de un sistema de reconocimiento, de modo que apunten a una diana específica, como un sistema antígeno-anticuerpo, y que actúen solo cuando lo encuentren. En definitiva, se trata de una liberación controlada del fármaco para que intervenga solamente sobre la zona enferma.

Una de las líneas de actuación más importantes está basada en el uso de nuevas nanoterapias para la eliminación selectiva de  células tumorales mediante el uso de nanopartículas magnéticas que se inyectan en los tumores. Estas partículas, tienden a acumularse preferentemente en las células cancerosas y penetran en ellas mediante endocitosis. Las partículas se calientan por agitación térmica y provocan la destrucción de las células tumorales, sin dañar las que están sanas. Los resultados del estudio confirman que se logra una reducción del tamaño de los tumores. Se trata de la primera terapia de hipertermia con nanopartículas que inicialmente se está aplicando en combinación con quimioterapia para la eliminación de los tumores cerebrales.

Otra de las aplicaciones de la nanomedicina es la generación, a través de sistemas nanoestructurados, de tejidos y órganos a la carta para el desarrollo de la medicina regenerativa (en la actualidad ya hay grupos que han conseguido fabricar vasos sanguíneos y tráqueas artificiales ).

En lo que a nanodiagnóstico se refiere, es reseñable la utilización de la inyección de oro, magnética o de puntos cuánticos, para mejorar la resolución y selectividad de las imágenes que ofrecen la PET, la TC (Tomografía Axial Computerizada) y la RM (Resonancia Magnética).



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