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Introducción a la nanotecnología

"Introducción a la nanotecnología"

La Nanomedicina es la aplicación de la nanotecnología al campo de la Medicina. La nanotecnología es un área en pleno auge y que ha supuesto una importante revolución en nuestra forma de entender y aplicar la tecnología. Esto se debe a que, al reducir la escala de los materiales por debajo de los 100 nm, las propiedades (conductividad, resistencia, etc) de estos cambian drásticamente. Estamos acostumbrados a ver referencias a la nanotecnología en series y películas de Ciencia Ficción, donde permite desde crear trajes de superhéroes hasta viajar a través del tiempo. No obstante, las aplicaciones clínicas de este tipo de tecnología van mucho más allá de las fantasiosas invenciones de la Ciencia Ficción. Antes de entrar de lleno en las aplicaciones clínicas, en este post vamos a hablar de conceptos básicos de la nanotecnología.

Hay dos formas de conseguir nanomateriales. La más intuitiva y sencilla, conocida como “top-down”, consiste en romper un material hasta llevarlo a la nanoescala (por debajo de 100 nm en alguna de sus tres dimensiones). El problema es que genera imperfecciones en la superficie del material. La otra alternativa, conocida como “bottom-up”, consiste en construir desde la base, átomo a átomo o molécula a molécula; y ha resultado ser más eficaz y fructífero, siendo el enfoque más empleado en la Nanomedicina.

Imagen 1: Síntesis de biomateriales.

Dentro de la Nanomedicina podemos establecer tres campos cuya tecnología suele combinarse frecuentemente en la aplicación clínica:

  • Nanobiotecnología. Consiste en el uso de entidades o moléculas nanobiológicas en el campo de la Medicina. Un ejemplo sería el descubrimiento de los anticuerpos monoclonales y su aplicación en diversas técnicas, como los ensayos ELISA que se emplean en test de embarazo o como diagnóstico para infecciones por VIH. Los biosensores mencionados en la publicación de disruptores endocrinos serían otro ejemplo más moderno. Sus aplicaciones están bastante desarrolladas.
  • Nanotecnología. Este término se emplea para referirse a todas las nanotecnologías no biológicas que se emplean en Nanomedicina. Un ejemplo serían las nanopartículas de oro o nanomateriales como el grafeno, que presentan una gran versatilidad tanto en sus propiedades como en sus aplicaciones. Una característica muy importante es que presentan una elevada superficie específica (en otras palabras, presentan una gran área en comparación con su pequeño volumen). Además, debido a su tamaño, pueden alcanzar lugares antes difícilmente accesibles, como es atravesar la barrera hematocefálica o la hematotesticular.
  • Nanobiomiméticos. Consiste en el desarrollo y síntesis de nanomateriales utilizando estructuras y mecanismos de los sistemas biológicos. Un ejemplo son los aptámeros, oligonucleótidos de cadena sencilla que, al plegarse, reconocen de forma específica una molécula (desde una proteína a un fármaco). Se han desarrollado nanobiosensores que utilizan los aptámeros para detectar la presencia de micotoxinas. La ventaja sería que su síntesis y producción es mucho más económica. No obstante, es una tecnología todavía en desarrollo.

Imagen 2: principales campos dentro de la nanomedicina.

BIBLIOGRAFÍA

Ge, Y., Li, S., Wang, S. & Moore, R. 2014. Nanomedicine. London: Springer.

Pal-Singh, B. 2004. Top-Down and Bottom-Up approaches for synthesis of nanomaterials [pdf]. Disponible en: <https://ccsuniversity.ac.in/bridge-library/pdf/L 3%20Synthesis%20of%20Nanostructured%20Materials%20Prof%20BPS.pdf> [23 Mayo 2021]

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