La nanotecnología y sus beneficios en el campo de la salud




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fecha de publicación26.10.2016
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Victor A. Medina Flores



La nanotecnología y sus beneficios en el campo de la salud

Introducción

Desde hace unos años la nanotecnología se está perfilando como un área emergente en ciencia y tecnología que nos está conduciendo a una nueva revolución industrial. La nanotecnología se define como el «desarrollo de ciencia y tecnología a niveles atómicos y moleculares, en la escala de aproximadamente 1-100 nm, para obtener una comprensión fundamental de fenómenos y materiales en dicha escala nanométrica y para crear y usar estructuras, dispositivos y sistemas que tengan nuevas propiedades y funciones debido a su tamaño». Nanómetro (del latín nanus, enano) significa la milmillonésima parte de 1 metro. Lo más interesante de la nanotecnología no es la posibilidad de trabajar con materiales de reducidas dimensiones, sino el cambio a menudo radical que sufren las propiedades físicas y químicas de la materia cuando se trabaja a esta escala: la conductividad eléctrica, el color, la resistencia o la elasticidad, entre otras propiedades, se comportan de manera diferente a como lo hace el material volumétrico. Por ello, la nanotecnología tiene gran aplicación en diferentes campos, entre los que destacan los materiales, la electrónica, la medicina y la energía. Se han alcanzado ya avances significativos en la fabricación de materiales de mayor dureza y resistencia, ordenadores más veloces y con mayor capacidad de procesamiento gracias a los microprocesadores con componentes nanotecnológicos, diagnósticos médicos más eficaces o la obtención de energía a bajo coste y respetuosa con el medio ambiente. Ya existen multitud de productos «nanotecnológicos» en el mercado, como cosméticos más eficaces y protectores, raquetas de tenis más flexibles y resistentes, gafas que no se rayan, ropa que no se arruga ni se mancha, por citar algunos ejemplos.

La nanotecnología fomenta un modelo de colaboración interdisciplinario en campos como la llamada nanomedicina -aplicación de técnicas que permitan el diseño de fármacos a nivel molecular-, la nanobiología y el desarrollo de microconductores.

Su impacto en la vida moderna aún parece una historia de ciencia ficción. Fármacos que trabajan a nivel atómico, microchips capaces de realizar complejos análisis genéticos, generación de fuentes de energía inagotables, construcción de edificios con microrobots, combates de plagas y contaminación a escala molecular, son sólo algunos de los campos de investigación que se desarrollan con el uso de la nanotecnología, conocimiento que permite manipular la materia a escala nanométrica, es decir, átomo por átomo.

Desarrollo

La irrupción de la nanotecnología en las ciencias de la salud ha dado lugar a una nueva disciplina denominada nanomedicina, cuyo objetivo principal es el desarrollo de herramientas para diagnosticar, prevenir y tratar enfermedades cuando están todavía en estados poco avanzados o en el inicio de su desarrollo. La nanomedicina estudia interacciones a la nanoescala y para ello utiliza dispositivos, sistemas y tecnologías que incluyen nanoestructuras capaces de interactuar a escala molecular y que se interconectan a nivel micro para interaccionar en el nivel celular. Uno de los grandes retos en este proceso reside en el desarrollo de «nanoterapias», dirigidas específicamente a los tejidos y órganos enfermos, evitando dañar a las células sanas circundantes y, por tanto, evitando los temidos efectos secundarios de los tratamientos actuales. En los orígenes de la nanotecnología se llegó a predecir la fabricación de «nanorobots», que se inyectarían directamente y atacarían selectivamente los tejidos dañados, incluso protegiendo de ataques externos y reparando posibles desperfectos. A pesar de que esto sigue siendo ciencia ficción, sí se puede afirmar que se ha avanzado notablemente en el diseño de nanoestructuras que incorporan distintas funcionalidades y pueden desempeñar un papel muy similar. El progresivo aumento que se observa de graves dolencias como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, la diabetes, o las enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer y Parkinson), para las que no existen tratamientos definitivos, hacen necesarios nuevos métodos diagnósticos y terapéuticos más rápidos, eficaces y específicos que los actuales y que además reduzcan al máximo los costes implicados. La nanomedicina promete resolver algunos de estos grandes retos mediante la capacidad de detectar de forma precoz la presencia de enfermedades (como el cáncer) o la capacidad de regenerar los órganos y tejidos que estén dañados dentro del organismo proporcionado un diagnóstico precoz, una terapia adecuada y un seguimiento posterior efectivo de la evolución del paciente. En un futuro próximo se podrá incluso disponer de tratamientos individualizados a distancia en el propio hogar o lugar de trabajo del paciente. La nanomedicina agrupa tres áreas principales: el nanodiagnóstico, la liberación controlada de fármacos (nanoterapia) y la medicina regenerativa. El nanodiagnóstico consiste en el desarrollo de sistemas de análisis y de imagen para detectar una enfermedad o un mal funcionamiento celular en los estadios más tempranos posibles tanto in vivo como in vitro. La nanoterapia pretende dirigir nanosistemas activos que contengan elementos de reconocimiento para actuar o transportar y liberar medicamentos exclusivamente en las células o zonas afectadas, a fin de conseguir un tratamiento más efectivo, minimizando los efectos secundarios. La medicina regenerativa tiene como objetivo reparar o reemplazar tejidos y órganos dañados aplicando herramientas nanotecnológicas. Dado que es imposible abarcar con profundidad todas las tecnologías que pueden surgir de conceptos basados en nanomateriales y nanodispostivos, se han seleccionado para este capítulo algunos ejemplos clave de avances conseguidos en las tres líneas principales de la nanomedicina, haciendo especial hincapié en el área del nanodiagnóstico.

Este tipo de descubrimientos científicos mejoran la vida de los seres humanos. Y en este caso, los estudios acerca del cáncer y su curación tienen mucho que ver con lo que la nanotenología aporta. Un claro ejemplo de este avance tecnológico es los estudios realizados por un equipo de científicos

Los detalles del trabajo realizado en la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, se publicaron en la revista especializada Proceedings of the National Academy of Sciences. El investigador Hongjie Dai sostiene que "uno de los problemas de más larga data en la medicina es cómo curar el cáncer sin dañar los tejidos corporales sanos. Los nanotubos de carbono usados por el equipo de Stanford tienen la mitad del ancho de una célula de ADN y miles de ellos caben dentro de una célula.

Bajo circunstancias normales, la luz cercana infrarroja pasa a través del cuerpo sin dañarlo. Pero los investigadores descubrieron que si exponían a los nanotubos a un rayo láser de luz cercana infrarroja, éstos se calentaban a unos 70 grados Celsius en dos minutos. Luego insertaron los tubos dentro de las células y hallaron que el calor generado por el rayo láser las destruía rápidamente.

"Es bastante simple y a la vez asombroso. Hemos usado una propiedad intrínseca de los nanotubos para desarrollar una herramienta que destruye el cáncer", explicó el Dr. Dai. El siguiente paso fue encontrar la forma de introducir los nanotubos dentro de las células cancerígenas pero no dentro de las sanas. Esto fue posible debido a que, a diferencia de lo que ocurre en las células normales, la superficie de las células cancerígenas está cubierta con receptores de una vitamina conocida como folate.

Los científicos creen que todavía es posible mejorar la técnica, por ejemplo incorporando un anticuerpo al nanotubo para atacar una célula cancerígena en particular y ya han comenzado a trabajar para terminar con el linfoma en ratones.

Conclusión.

Cuando era pequeño pensaba que lo que se decía alrededor de los descubrimientos científicos en mi contexto personal no tenían gran alcance, ni me beneficiaban, ni me quitaban nada. Y ahora que quiero estudiar sistemas y acerca de lo que he leído de las nanotecnología, que ésta rama contribuirá a disolver fronteras entre las disciplinas, pienso que algún día los científicos descubrirán la cura a esta enfermedad mortal, gracias a un trabajo interdisciplinario, en el cual caben perfectamente bien los profesionales de sistemas en cómputo. Y esta puede ser la mejor motivación para seguir estudiando.

Además de que la ciencia cada vez nos confirma que aunque en nuestros entornos sigan surgiendo enfermedades desarrolladas por las mismas maneras, formas y sistemas de la misma vida, mientras la comunidad científica siga haciendo su trabajo y se sigan concentrando en los beneficios de una sociedad, siempre habrá razones para seguir creyendo que no todo está escrito y que el rumbo del mundo puede cambiar para beneficio de los seres humanos.

Por eso es importante que un país siga destinando recursos para las investigaciones científicas, porque es la ciencia quien puede contribuir verdaderamente a una mejora del ser humano.

REFLEXIÓN:

Elegí este tema ya que desde que he leído acerca de ello me pareció sumamente innovador y tecnológico, con grandes portaciones y beneficios para la salud que presentan una oportunidad para salvar vidas, que seguramente en un futuro no muy lejano será una alternativa real y accesible para curar enfermedades, me parece que es un tema amplio y con mucha información que aprender, así como también representa un gran reto para los científicos.

Realice búsqueda de información de diversas fuentes sacando las ideas principales y busque ejemplos de lo que se habla partir de una introducción para empezar con el texto académico y darle forma

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