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
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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.
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| 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.
*
* *
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.
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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.
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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.
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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.
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| 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.
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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.
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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.
Sería importante desarrollar
sistemas de control en paralelo con esta nanotecnología
para mantener el
control sobre ella. Éste es también el tema de muchos debates en la actualidad.
Ver también…
