junio 29, 2019

Nanotecnología y Cerebro





Biotecnología

la Biotecnología tradicional consiste en la utilización de seres vivos sencillos  bacterias y levaduras  y células eucariotas en cultivo, cuyo metabolismo y capacidad de biosíntesis se utilizan para la fabricación de sustancias específicas aprovechables por el hombre.

La Biotecnología moderna permite, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiología, la ingeniería química, y, sobre todo, la ingeniería genética, aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. Permiten producir a partir de recursos renovables y disponibles en abundancia gran número de sustancias y compuestos.

Mediante la biotecnología, los científicos buscan formas de aprovechar la "tecnología biológica" de los seres vivos para generar alimentos más saludables, mejores medicamentos, materiales más resistentes o menos contaminantes, cultivos más productivos, fuentes de energía renovables e incluso sistemas para eliminar la contaminación.

Biotecnología roja : se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.

Se ha producido un claro avance en este campo quedando claramente diferenciadas la biotecnología tradicional de la moderna. La biotecnología tradicional empleaba microorganismos, como bacterias, levaduras y mohos, para producir diferentes alimentos, como el pan, queso, vino o cerveza. En cambio, hoy en día utiliza microorganismos modificados genéticamente, mediante técnicas de Ingeniería Genética.

Ingeniería Genética

Es una parte de la Biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener sustancias específicas aprovechables por el hombre. Se trata de aislar el gen que produce la sustancia, e introducirlo en otro ser vivo que sea más sencillo y barato de manipular; lo que se consigue es modificar las características hereditarias de un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su material genético.

Una de sus aplicaciones en medicina más esperanzadora es la Terapia Génica, que permite tratar a personas con enfermedades genéticas. Mediante este tipo de terapia se puede curar enfermedades debidas a la presencia de un gen defectuoso. La técnica empleada consiste en introducir el gen sano en el individuo y que luego sus células produzcan la proteína que necesita. En el campo de la nano-biotecnología se puede acceder a nuevos tratamientos locales, que no afectan el organismo entero, por ejemplo en los trasplantes de médula ósea, la investigación con células madres.

La nanotecnología

Un cabello humano mide alrededor
de cien mil nanómetros
La nanotecnología, un término mencionado por primera vez en 1959 por Richard Feman, es una tecnología que estudia lo pequeño, lo diminuto pues hace referencia a las ciencias y técnicas a nivel atómico y molecular, es decir trabaja a escalas nanométricas.

El termino nano significa enano (del latín nanus). Es una unidad de medida que equivale a una millonésima parte. Un nanómetro equivale a 1/1000 micras, aproximadamente 1/80000 del diámetro de un cabello humano.

Nano-robótica: ciencia minúscula

La nano-robótica es el campo de la nanotecnología encargada de estudiar la robótica a una escala nano-métrica; pero no solo estudia los robots cuyas dimensiones son nano-métricas, también a los robots grandes que son capaces de manipular objetos de dimensiones nano-métricas. La nano-robótica es un campo multidisciplinario puesto que involucra la química, la informática, la ingeniería, la biología y otras ciencias afines, para lograr controlar o modificar las propiedades o forma y tamaño de los nano-objetos y nano-estructuras.

Los nano-robots son sistemas inteligentes de dimensiones nano-métricas en un rango entre 1 a 100nm, son construidos para realizar tareas específicas. Esta disciplina trabaja en el diseño de un ejército de dispositivos que miden apenas la millonésima parte de un milímetro.

Aplicaciones de los nano-robots

Tiene varias aplicaciones en áreas como la ingeniería espacial, la biología, la industria manufacturera, la medicina.

En el campo de la medicina

Los nano-robots médicos son dispositivos de dimensiones nano-métricas desarrollados para ser utilizados en diversas ramas de la medicina, están formados por nano-componentes, diseñados para permitir nuevas metodologías en el diagnóstico, tratamientos médicos y cirugía mínimamente invasiva.

Los nano-robots se desarrollan con el propósito de que sean capaces de diagnosticar, monitorear y tratar enfermedades en partes especificas del cuerpo. Además que puedan realizar tareas predefinidas en algunos procedimientos médicos.

La nano-robótica médica comprende grandes desafíos para su construcción, pero brindaría grandes beneficios para el tratamiento de enfermedades gracias a que trabaja a nivel atómico, tratando el problema desde la célula o en lugares específicos del cuerpo. Los dispositivos estarían básicamente diseñados para para reconocer patógenos utilizando sus nano-sensores para recolectar información y ayudarían al diagnóstico de las enfermedades, además podrían suministrar fármacos de manera muy precisa lo cual ayudaría al tratamiento de las diferentes enfermedades.

Nano-robots con biosensores navegando

Los nano-robots podrían ser introducidos en nuestro cuerpo a través del sistema vascular u otros cavidades y viajar libremente en el cuerpo humano. El alcance de esta tecnología podría llegar al punto en el cual los nano-robots posean la capacidad de tomar decisiones propias sin necesidad de ningún elemento externo, por ende adaptarse y tratar cualquier problema de salud de las personas.

Centros especializados, universidades e institutos de investigación a nivel mundial están haciendo enormes inversiones en materia de nano-robótica, lo que ha permitido desarrollar trabajos que confirman las posibilidades a futuro de esta disciplina.

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Nano-robots para viajar al interior del cerebro

Científicos de la Universidad de Montreal en Canadá, según un artículo publicado en ScienceDirect de marzo 2015, han desarrollaron un grupo de “agentes nano-robóticos” capaces de penetrar la barrera hematoencefálica y viajar en lo profundo del cerebro, con el objetivo de liberar moléculas terapéuticas, por ejemplo, para el tratamiento de tumores.

La barrera hematoencefálica es una formación densa de células endoteliales y glíales entre los vasos sanguíneos y el sistema nervioso central que protege al cerebro, la cual impide que muchas sustancias tóxicas la atraviesen, al tiempo que permite el pasaje de nutrientes y oxígeno. Sin embargo, también impide que al cerebro lleguen cerca del 98% de las moléculas terapéuticas.

De no existir esta barrera muchas sustancias nocivas llegarían al cerebro afectando su funcionamiento y tornando inviable al organismo.

En el caso de estos agentes nano-robóticos, sus nano-partículas son expuestas a radiofrecuencia, lo que provoca un aumento de su temperatura, con la consecuente disipación de calor.

Ese calor genera un estrés mecánico sobre la barrera hematoencefálica, lo que hace que ésta se abra temporalmente  durante unas dos horas , esto es lo que permite una apertura temporal y localizada de la barrera para la difusión de agentes terapéuticos en el cerebro.

El avance es importante porque, en la actualidad, este punto solo puede conseguirse con cirugía. Pero a veces ésta tampoco es suficiente, porque ciertos tipos de tumores se encuentran en el tronco cerebral, entre los nervios, lo que hace imposible alcanzarlos.

Aunque hay muchos obstáculos que superar antes de que esta tecnología pueda ser utilizada para el tratamiento de seres humanos, el equipo de investigación es optimista: aunque están en una fase inicial sus resultados actuales son prometedores, están en el camino de alcanzar el objetivo de desarrollar un mecanismo de administración local de fármacos capaz de tratar trastornos oncológicos, psiquiátricos, neurológicos y neurodegenerativos, entre otros.


Microrobots atacan tumores cerebrales

Dos equipos de investigadores del Centro de Investigación Inserm en la Universidad de Angers, y del Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas (INSA) Centro-Val de Loire, coordinan un proyecto  seleccionado en octubre 2018 para recibir fondos del Plan de Cáncer de Inserm durante tres años  y combinarán sus conocimientos para desarrollar una solución terapéutica innovadora contra el glioblastoma multiforme.

El glioblastoma multiforme es un cáncer cerebral muy agresivo que no se puede curar en la actualidad. Pero mañana, podrá ser curado por nano-partículas magnéticas remotas para destruirlo desde el interior.

Los microrobots una vez inyectados en el torrente sanguíneo, son guiados de forma remota al cerebro para alcanzar un tumor cerebral. Luego ingresan a las células cancerosas y depositan un tratamiento que las destruye desde dentro.

El origen de este ambicioso proyecto se remonta al trabajo del equipo de Inserm sobre elementos esenciales del citoesqueleto de las neuronas: los neurofilamentos. Estos investigadores han demostrado que un componente de algunos neurofilamentos, un péptido compuesto por unos quince aminoácidos, penetra en las células de glioblastoma in vitro pero también in vivo en modelos experimentales de este tipo de cáncer cerebral. Este péptido se introduce en las células cancerosas, pero no ingresa a las neuronas sanas.

El péptido (en verde) en la célula de glioblastoma (centro)
 causa la destrucción de la red de microtúbulos (en rojo)

Los investigadores tuvieron la idea de usarlo para inyectar productos contra el cáncer específicamente en las células del glioblastoma y así salvar el tejido no afectado. Para este propósito, desarrollaron nano-cápsulas.

Este tipo de cápsulas a nano-escala, mil veces más pequeñas que el grosor de un cabello, están compuestas por una envoltura lipídica que contiene sustancias terapéuticas. La adición del péptido a su superficie les permite penetrar las células del glioblastoma más fácilmente. El trabajo en ratones modelo de este tipo de cáncer también ha confirmado que cuando estas nano-cápsulas presentan este péptido en su superficie, un mayor número de ellas penetra en las células cancerosas, lo que reduce aún más el tamaño de las células cancerosas de estos roedores.

El equipo de investigadores está tratando de conferir propiedades magnéticas a las nano-cápsulas que han desarrollado para que puedan reorientarse hacia el torrente sanguíneo. Esto se puede hacer mediante la integración, por ejemplo en el corazón de las nano-cápsulas, de la magnetita, un óxido de hierro naturalmente magnetizado.


Electroimanes utilizados para controlar
de forma remota partículas magnetizadas
en los modelos experimentales

Paralelamente, el equipo de INSA Centro-Val de Loire de Tours desarrolla otro tipo de nano-partículas basadas en silicio poroso, un elemento biocompatible que se disuelve lentamente en el cuerpo. El silicio tiene la ventaja de ser fotoluminiscente, lo que permite ubicarlo en los tejidos mediante un método no invasivo. Y al igual que las nano-cápsulas lipídicas, sus propiedades magnéticas se pueden ajustar gracias a las partículas de hierro.

Gracias a estos estudios sobre modelos experimentales, los investigadores pronto sabrán si estos microrobots podrán cumplir plenamente su misión. En este caso, el grado de toxicidad del péptido deberá establecerse antes de considerar los ensayos clínicos. En los próximos tres años, los investigadores esperan contribuir a la lucha contra este cáncer. Pero no solamente. Si se demuestra este concepto, se puede encontrar muchas aplicaciones en la medicina, por ejemplo, en la lucha contra la enfermedad de Alzheimer o en el tratamiento del accidente cerebrovascular.


Un robot de ADN ordena moléculas ‘pasito a pasito’

Bioingenieros del Instituto de Tecnología de California (Caltech) han creado un nano-robot de ADN que tiene una mano para recoger moléculas y dos pies para llevarlas al lugar deseado. Los detalles del sistema, que en el futuro se podría emplear para ensamblar compuestos químicos o reorganizar nano-partículas en circuitos, se publicaron en la revista Science de setiembre 2017.

El nano-robot está fabricado con solo una cadena de ADN y puede ‘caminar’ de forma autónoma, recogiendo moléculas en una zona de una superficie y colocándolas en otra. De momento es un poco lento, ya que tarda cinco minutos en dar un pequeño paso de 6 nanómetros, pero sus creadores confían en acelerar este novedoso sistema, que algún día podría operar en el interior del cuerpo humano.

A los investigadores les gustaría enviar estos robots moleculares a lugares minúsculos donde los humanos no pueden viajar, como el torrente sanguíneo. En concreto, su objetivo fue diseñar y construir este nano-robot para realizar una tarea sofisticada: la ordenación de un cargamento  moléculas en este caso .

Para montar el robot de ADN los investigadores construyeron tres piezas: una especie de ‘pierna’ con dos ‘pies’ para caminar, un ‘brazo’ con una ‘mano’ para coger la carga, y un tercer segmento que reconoce un punto específico donde dejarla, indicando a la ‘mano’ que la suelte. Cada uno de estos componentes está hecho con unos pocos nucleótidos dentro de una sola hebra de ADN.

En principio, estos bloques de construcción modulares se podrían ensamblar de muchas formas para ejecutar tareas diferentes. Por ejemplo, un robot de ADN con varios brazos y manos se podría usar para transportar multitud de moléculas a la vez.

Pero, de momento, los autores han fabricado un nano-robot que explora una superficie molecular en la que puede recoger dos tipos de moléculas: un colorante amarillo fluorescente y otro rosa  también fluorescente , para luego distribuirlas en dos regiones distintas.

El uso de moléculas fluorescentes permitió a los autores comprobar que las moléculas acababan cada una en su lugar. El robot ordenó con éxito seis moléculas dispersas (tres rosas y tres amarillas) en sus zonas correctas en 24 horas. Si se ponían más robots en la superficie se acortaba el tiempo y se completaba antes la tarea. En conjunto, la probabilidad de que cada robot realizara con éxito la entrega del cargamento rondaba el 80%.

Nano-tablero

Por otra parte, usando los mismos principios físico-químicos, el equipo ha diseñado no solo robots, también ‘patios de recreo’ moleculares donde ponerlos a prueba. En este estudio han trabajado con un tablero cuadrado de 58 nanómetros de lado en el que, como si fueran clavijas, se insertaron hebras individuales de ADN complementario al de la pierna y el pie del robot.

Este se une a una ‘clavija’ con su pierna y uno de sus pies. El otro pie flota libremente, y cuando las fluctuaciones moleculares aleatorias hacen que este pie libre encuentre una clavija cercana, tira del robot hacia ella y se libera el otro pie. Este proceso continúa con el robot moviéndose en una dirección aleatoria en cada paso.


En la imagen : un robot de ADN clasificando dos tipos de cargas (izquierda) y una pareja de robots de ADN recogiendo moléculas fluorescentes y colocándolas en otro lado según su color (derecha).

Puede llevar un día entero que el robot explore todo el tablero. A lo largo del camino, cuando se encuentra moléculas de carga atadas a las clavijas, las agarra con su mano y las lleva hasta que detecta la señal de punto de bajada. El proceso es lento, pero permite un diseño de nano-máquina muy simple y con muy poco consumo de energía química.

Se espera que otros investigadores puedan utilizar estos principios para aplicaciones interesantes, como usar un robot de ADN para sintetizar un producto químico terapéutico a partir de sus componentes en una fábrica molecular artificial, administrando un medicamento solo cuando se active una señal específica en la célula o la corriente sanguínea, o incluso para clasificar componentes moleculares desechables para reciclarlos.


Nano-robots son capaces de viajar al interior del cuerpo humano

Investigadores de los EPFL y ETH Zurich han conseguido desarrollar nano-robots con la increíble cualidad de poder transformar su propia forma para adaptarse a las situaciones y al entorno. Es decir, que en caso de que dichos robots necesiten optar por una forma en espiral en cierta parte de nuestro flujo sanguíneo, podrán hacerlo sin problemas.


La composición de estos robots así lo permite. Los microrobots están hechos de capas de hidrogel biocompatible plegado como el origami (arte de doblar el palpel), una estrategia que, además de haberse visto en anteriores ocasiones en el mundo de la biorobótica, es usado con frecuencia en la robótica generalizada. Las partículas magnéticas diminutas están incrustadas en el material, por lo que pueden ser expulsadas desde el exterior del cuerpo mediante un campo electromagnético variable.

Estos robots cambian de forma según el entorno en el que se encuentren; pueden plegarse y desplegarse a placer para que puedan realizar sus funciones de forma más eficiente. Uno de los ejemplos que descubrieron los investigadores dejó claro que para navegar en un líquido de baja viscosidad la forma ideal era la de un cuerpo de forma de tubo y una cola plana. En caso de que el líquido sea más viscoso, lo ideal es que la forma del cuerpo sea en hélice. Para permitir que el robot realice la transición entre las dos formas por sí mismo, el equipo lo diseñó para que se activara con una mayor concentración de sacarosa.

Los robots tienen una composición y estructura especiales que les permiten adaptarse a las características del fluido por el que se mueven. Por ejemplo, si encuentran un cambio en la viscosidad o la concentración osmótica, modifican su forma para mantener su velocidad y maniobrabilidad sin perder el control de la dirección del movimiento.

Para probar los entornos en los que los nano-robots debían moverse, los investigadores sometieron a los aparatos haciéndolos pasar por tubos de vidrio estrechos diseñados para imitar los vasos sanguíneos, donde nadaban en fluidos de diferentes viscosidades que fluían a diferentes velocidades.

Este logro es muy importante por diversos motivos. Para empezar, la suministración de medicinas mejoraría enormemente debido a la posibilidad de que estos robots lleguen a todas las partes de nuestra anatomía. Incluso en un futuro más lejano podrían realizar cirugías invasivas. Todo un avance que sentará, posiblemente, unas nuevas bases en la industria de la biorobótica.


Fármacos inteligentes: viaje al interior del cuerpo humano

En el ámbito médico, la nanotecnología ha posibilitado la denominada liberación controlada de fármacos, mediante la cual el principio activo que se desea hacer llegar a una región del organismo se une a un dispositivo de tamaño nanométrico que lo dirige al lugar adecuado. Así aumenta su eficacia y se evitan los efectos secundarios en otras partes del cuerpo.


Los nano-tubos de carbono
 se usan como vehículos
en los fármacos inteligentes
Sin embargo, este ‘nano-vehículo’ debe cumplir varios requisitos, como ser resistente en los medios biológicos, tener una vida media relativamente elevada y, evidentemente, no ser tóxico.

Cuando funciona, el sofisticado tándem  principio activo del fármaco y vehículo que lo transporta  es capaz de atravesar capilares, poros y membranas celulares. En otras palabras, los fármacos inteligentes funcionan de manera análoga a un misil que rastrea el calor hasta llegar a su objetivo. En este caso el medicamento se mueve por el torrente sanguíneo o el interior de las células hasta llegar a su destino para liberar total o parcialmente su principio activo.

Nano-vehículo
Para ello se utilizan nano-transportadores como los dendrímeros  moléculas artificiales que encapsulan la medicina  o los nano-tubos de carbono  conductos diminutos de láminas de átomos de carbono enrolladas por los que circula el medicamento . Estos ‘vehículos’ incorporan sustancias, por ejemplo proteínas, que reconocen otras proteínas específicas de la célula o tejido enfermo. En otros casos, si el nano-transportador es magnético puede ser guiado hasta la zona afectada mediante campos magnéticos externos, igual que movemos un clip sobre una superficie de papel con un imán.

Aunque esta estrategia parezca ciencia ficción, en la actualidad ya se comercializan alrededor de 200 fármacos que emplean diversos tipos de vehículos nanométricos para su administración por vía oral, intravenosa, inhalada o tópica.

Hay otras propuestas como las terapias térmicas basadas en las nano-partículas o la medicina regenerativa a partir de nuevos biomateriales.


‘Nano-básculas’ para pesar virus y bacterias en la detección de enfermedades

Cada virus y bacteria tiene una masa diferente. El simple hecho de poder pesarlos nos permitiría identificarlos y distinguirlos y, con ello, detectar de forma altamente precoz las enfermedades que provocan. Los recientes avances en nanotecnología han permitido la creación de unos nuevos dispositivos, los sensores nano-mecánicos, que actúan como básculas a escala nanométrica, permitiendo detectar estos objetos con una precisión mucho mayor que los métodos convencionales de diagnóstico de estas enfermedades.

La detección de estas partículas mediante sensores nano-mecánicos se obtiene estudiando los cambios en su vibración. Estos sensores vibran igual que las cuerdas de una guitarra: cuando pulsamos una cuerda de una guitarra, esta vibrará y las ondas se transmitirán por el aire, lo que percibiremos como sonido. Además, si unimos un objeto a la cuerda, ésta pesará más y, en consecuencia, su movimiento será más lento, lo que dará lugar a un sonido más grave. Esta diferencia en el tono del sonido se puede relacionar directamente con la masa del objeto unido.

De la misma manera, los sensores nano-mecánicos vibrarán más lentamente cuando se une a ellos una partícula (virus o bacteria). Esto se comprueba fácilmente adhiriendo un pequeño imán a un diapasón. Sin embargo, en estos sensores las vibraciones no son perceptibles por el oído y se necesitan métodos ópticos muy avanzados  similares a los utilizados en la detección de ondas gravitacionales, pero a escala nanométrica  para detectar estos cambios en la vibración del sensor.

Estos dispositivos también permiten medir otra propiedad muy interesante de las partículas depositadas: la rigidez. Conocer la rigidez de las partículas biológicas (virus, bacterias o células) puede ser de gran utilidad, ya que, por una parte, la rigidez junto con la masa permite una identificación todavía más precisa de los distintos virus o bacterias. Asimismo, podría permitir diferenciar entre células cancerígenas y sanas, ya que se ha descubierto que aunque ambas tienen una masa similar  lo que no permite distinguirlas a través de su masa  muestran una rigidez distinta: las células cancerígenas son menos rígidas que las células sanas. Por último, medir la rigidez de los virus hace posible distinguir su estado de maduración y conocer su capacidad infecciosa.

En un futuro no muy lejano, este tipo de sensores estarán implantados directamente en el interior de nuestro cuerpo, preparados para detectar cualquier infección en el mismo momento de contraerla, lo que permitirá actuar contra ella de manera mucho más eficaz.


Cómo instalar micro-laboratorios dentro de células vivas

Un grupo de investigadores del Centro de Investigaciones biológicas (CSIC), España, cuyos resultados se publicaron en la revista Small en 2010, ha demostrado en una serie de experimentos que la actual tecnología ya permite crear chips de silicio, más pequeños que células vivas, introducirlos en las mismas e interaccionar con ellas.

El desarrollo de las técnicas e instrumentos de laboratorio para analizar el funcionamiento de las células y los tejidos ha evolucionado con una rapidez vertiginosa en los últimos 50 años. Así hemos aprendido cómo funcionan las células, y también cómo se deterioran con la enfermedad o con la edad.

Microchips en el interior
 de células humanas
En estos últimos años, científicos y tecnólogos de diversos campos  físicos, químicos, biólogos, médicos, ingenieros…  se han unido para alcanzar una meta común: llevar los equipos de laboratorio al interior de la célula viva y, así, realizar el análisis de los procesos que tienen lugar a lo largo del tiempo en una misma célula.

Los investigadores han desarrollado microchips de silicio, como los de las computadoras, diseñados y estructurados de forma precisa para incluir, por ejemplo, dispositivos mecánicos que responden a fuerzas o estímulos diversos. O para depositar sobre ellos, de manera ordenada, diferentes moléculas químicas que actúen como sensores, siendo capaces de reaccionar con otras moléculas presentes dentro de la célula y proporcionar información.

El siguiente reto ha sido llevar estos micro-equipos, de 20 a 50 veces más pequeños que el grosor de un cabello, al interior de células vivas, sin que ello suponga la muerte de la célula o que se altere su normal funcionamiento.

De momento, solo se ha logrado en experimentos con células en placa de cultivo y bajo un microscopio. Sin embargo, su aplicación en medicina podría ser posible en los próximos años, a medida que evolucionen los aparatos capaces de leer la información que proporcionen cuando estén introducidos en el cuerpo humano.

Los próximos años verán el desarrollo de estos microchips nano estructurados en paralelo a los instrumentos de detección, de modo que será posible insertar una red de chips que puedan detectar, por ejemplo, el inicio del glaucoma en el ojo mucho antes de que haya pérdida de células de la retina; o introducir, en un tumor inoperable, chips que nos informen en tiempo real de la efectividad del tratamiento aplicado.

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Peligros y riesgos de la nanotecnología

A pesar de los avances que la nanotecnología trae a nuestras vidas, también presenta enormes peligros para los seres vivos. Los industriales que trabajan con estas nuevas tecnologías son los primeros en verse afectados. Esto afectará a muchas más personas en los próximos años, porque la nanotecnología es una ciencia del futuro: todos tendrán la oportunidad de explotarla. Las consecuencias de estas nuevas tecnologías llevan a muchos debates en los que las opiniones difieren entre el progreso y el medio ambiente.

Este esquema de pieza del cuerpo humano presenta
 las principales zonas de acceso de nano-partículas

Las principales entradas en el cuerpo de un ser humano son la piel, el tracto respiratorio  por lo tanto, los alvéolos pulmonares , así como los órganos irrigados como el hígado, los riñones, etc. Y para las nano-partículas más pequeñas, del orden de 1nm, pueden atravesar las barreras naturales del cerebro y así llegar a diferentes áreas de este último. En mujeres embarazadas, la nanotecnología puede alcanzar el área placentaria y, por lo tanto, tener consecuencias en el feto.

Esta nueva tecnología puede ayudar en el campo de la medicina, pero será necesario que esté perfectamente dominada para evitar cualquier tipo de accidente como un no control de estos robots en el cerebro que podrían causar un daño enorme.

Se han realizado otros estudios para establecer los riesgos que plantea esta novedad, por ejemplo con la inhalación de nano-tubos de carbono. Estos nano-tubos se definen como un filamento con una resistencia 100 veces mayor que la del acero, y esto con resistencia inusual a altas temperaturas. AFSSET (la Agencia Francesa para la Seguridad Sanitaria del Medio Ambiente y el Trabajo) ha demostrado que la inhalación de nano-tubos de carbono suprime ciertas funciones inmunes en ratones. Durante catorce días, seis horas por día, los ratones fueron expuestos respectivamente a concentraciones de nano-tubos de carbono de 1 mg/m3. Estos animales expuestos a esta dosis perdieron sus defensas inmunes. A pesar de que el sistema inmunológico del hombre es ciertamente más resistente, se deduce que el sistema inmunológico puede ser más resistente. Si el nano-tubo de carbono se degrada, puede dejar pasar varios tipos de virus, infecciones, etc.



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