Nanotecnologia

Nanotecnología y nanomedicina: un nuevo horizonte para el diagnóstico y tratamiento médico

La nanotecnología es capaz de hacer avanzar la ciencia y la tecnología mediante la manipulación de propiedades y procesos a nivel de átomos y moléculas, abarcando desde 1 nm hasta 100 nm. Hay un interés creciente por la nanotecnología en laboratorios de todo el mundo y su impacto no se limita sólo a la medicina. Algunas de las áreas en la asistencia sanitaria y la medicina que se espera progresen gracias a la nanotecnología son el diagnóstico médico con exámenes a nivel minúsculo y el diagnóstico por imágenes con el uso de agentes dirigidos para obtener imágenes de forma precisa tales como partículas cuánticas funcionales. La tecnología para la liberación de fármacos se verá revolucionada con los sistemas de liberación por nanoingeniería, que controlarán de forma exacta la dosis y el tiempo de liberación de la droga con la ayuda de nanopartículas y nanodispositivos.

Las enfermedades pueden ser identificadas utilizando biomarcadores, que interactúan con las moléculas relacionadas con la enfermedad, presentes en la sangre, en los fluidos corporales o en los tejidos. Hay una creciente necesidad de mejorar la tecnología y la instrumentación para realizar diagnósticos con mayor velocidad, resolución y sensibilidad. Esto requerirá el avance del bio-análisis en nano-escala y puede conseguirse sólo con la miniaturización de la instrumentación. Los micro- y nano-dispositivos fluídicos son capaces de incrementar el número de muestras procesadas y reducir el tiempo requerido para realizar un análisis con una alta sensibilidad y resolución. Otro abordaje para el reconocimiento biológico molecular selectivo es el uso de micro/nano-vigas funcionales. Estas vigas funcionales proporcionan un medio de detectar fragmentos de virus, marcadores de enfermedad y células precancerosas.

Otra área interesante es el diagnóstico por imagen. En el pasado, la bio-imagen utilizaba sustancias fluoradas. Actualmente la nanotecnología ha ayudado a desarrollar las partículas cuánticas, que son capaces de regular las longitudes de ondas de absorción y emisión de acuerdo con el tamaño de la partícula. Se considera esto una atractiva aproximación para observar patología tisular y puede ser utilizada para aplicaciones quirúrgicas para identificar tejido en diferentes estadios de la enfermedad.

Habiendo ya abordado el tema del diagnóstico médico, vamos ahora a mirar cómo la nanotecnología puede jugar un papel en el tratamiento. La nanotecnología ha proporcionado medios para diseñar sistemas de liberación de fármacos que pueden transportar drogas más efectivamente y mejorar la liberación del fármaco al objetivo elegido. Los sistemas de liberación pueden ser desarrollados utilizando nanoestructuras tales como nanopartículas poliméricas, sistemas lipídicos como liposomas y emulsiones, dendrímeros, nanoestructuras de carbón como nanotubos y micelas auto-ensambladas. Además, nanoestructuras inorgánicas hechas de silicona, nanopartículas metálicas y nanoarmazones, y nanocristales tales como las partículas cuánticas pueden también ser utilizadas. Las ventajas son la disponibilidad de una gran área de superficie y la posibilidad de diseñar nanosistemas multi-funcionales. Por ejemplo, las nanopartículas magnéticas pueden ser utilizadas como sistemas de diagnóstico al igual que como sistemas de liberación de fármacos dirigidos.

La respuesta biológica a los nanomateriales de ingeniería y a sus subproductos debe ser cuidadosamente estudiada antes de poner en práctica los abordajes basados en la nanotecnología. Actualmente, la mayoría de la investigación en este campo se centra en la biocompatibilidad y toxicidad de varios nanomateriales.