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Nanomedicina
Se trata de una de las vertientes más prometedoras dentro de los potenciales nuevos avances tecnológicos en la medicina. Podríamos aventurar una definición situándola como rama de la nanotecnología que permitiría la posibilidad de curar enfermedades desde dentro del cuerpo y al nivel celular o molecular.

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  • 1. 010463159-3 Nanomedicina Autor: Diego Mauricio Marín Zúñiga Universidad Politécnica Salesiana Facultad de Ingeniería Eléctrica Cuenca, Ecuador dieguez08@hotmail.comNanomedicina II. DESARROLLO DE CONTENIDOSSe trata de una de las vertientes más prometedoras dentro delos potenciales nuevos avances tecnológicos en la medicina.Podríamos aventurar una definición situándola como rama de En la línea del tiempo son varios los avancesla nanotecnología que permitiría la posibilidad de curarenfermedades desde dentro del cuerpo y al nivel celular o tecnológicos en la medicina pero a continuación se van amolecular. Se considera que determinados campos pueden ser presentar los avances más relevantes en los últimosobjeto de una auténtica revolución, especialmente: años, por lo que gracias a estas adquisicionesmonitorización, reparación de tejidos, control de la evolución electrónicas se han ido perfeccionando, se han idode las enfermedades, defensa y mejora de los sistemabiológicos humanos, diagnóstico, tratamiento y prevención, siendo más amigable con el paciente y agregandoalivio del dolor, prevención de la salud, administración de nuevas funciones por lo que hoy en día se tienenmedicamentos a las células, etc. Todos ellos constituirían aparatos más sofisticados que ahorran tiempo ynuevos avances tecnológicos en la medicina que la presupuesto en lo que era la medicina antigua:posicionarían en una nueva era científica y asistencial. Dentrode los avances científicos más significativos se encuentranbiosensores, nuevas formas de administrar medicamentos más Avance Añodirectos y eficaces y el desarrollo de nuevos materiales para W.C Roeting descubre los rayos X. 1895injertos, entre otras. Se utiliza por primera vez un microscopio 1921 (endoscopia).Palabras Clave—Nano medicina, monitorización, Se usa por el primer riñón artificial. 1941 P.M Zoll implanta el primer marcapasos. 1952biosensores, injertos. Se obtiene el modelo de doble hélice del ADN 1953 Se realiza el primer trasplante de corazón entre 1967 I. INTRODUCCIÓN humanos. Se fecunda el primer bebe in Vitro (cultivo en probeta) 1978LA aplicación de la nanotecnología a la investigación Se inicio el programa de Análisis del Genoma 1991biomédica se remonta al menos unas pocas épocas atrás, Humano.cuando las técnicas de la ingeniería genética hicieron Tabla 1.posible la manipulación del DNA (o ADN).Las aplicaciones médicas de las tecnologías A. D I A G N Ó S T I C Onanoescalares tienen el potencial de revolucionar elcuidado de la salud al brindar poderosas herramientas El diagnóstico in vitro ofrece una mayor flexibilidad depara diagnosticar y tratar las enfermedades desde un diseño, ya que normalmente se puede aplicar a pequeñasnivel molecular. muestras de fluidos corporales o de tejidos, a partir de los cuales se puede llevar a cabo una detecciónEl nanodiagnóstico es la identificación de enfermedades específica (de patógenos o defectos genéticos, poren sus estadios iniciales, cuando el desarrollo es muy ejemplo) en tiempos muy cortos, con gran precisión ylimitado, mediante la utilización de nanodispositivos o sensibilidad. Debido a estas diferencias fundamentales,directamente de nanopartículas. Se pretende así obtener se prevé que la detección in vitro llegue al mercado deuna capacidad de respuesta más rápida que permita una forma mucho más rápida y se pueda consolidar másaplicar el tratamiento adecuado a una enfermedad fácilmente que los métodos in vivo. El empleo deespecífica o reparar tejidos u órganos dañados, nanopartículas semiconductoras, metálicas y magnéticasofreciendo, por lo tanto, más posibilidades de como agentes de contraste para marcaje in vivo, y elrecuperación. diseño de biosensores basados en nanopartículas metálicas para aplicación in vitro son toda una revolución científica.
  • 2. desempeñan un papel destacado en ciertas enfermedadesUno de los primeros sistemas de nanopartículas que se tumorales, como el gen p53 en los cánceres de colon yhan propuesto para aplicaciones de marcaje celular e de mama. El objetivo que se pretende con estos pequeños artilugios es desarrollar técnicas que permitanidentificación de zonas dañadas o tumores son las detectar cualquier enfermedad a partir de una simplenanopartículas de semiconductores, también conocidascomo «puntos cuánticos» (quantum dots). Cuando el gota de sangre. Así, en pocos años, con el avance detamaño de estos semiconductores se reduce a unos pocos estos biochips se podrá calcular el riesgo de padecer enfermedades coronarias a los 55 años o Alzheimer a losnanómetros (normalmente entre 1 y 10 nm), se produce 75.una modificación de su estructura electrónica, de talmanera que se pierde la característica estructura de El funcionamiento de estos dispositivos es sencillo. Unbandas y surgen niveles electrónicos discretos. Esta chip de ADN, también llamado array, consta de unanueva estructura electrónica les confiere una respuesta lámina delgada en cuya superficie se hacen orificiosóptica (fluorescencia, en particular) que varía con el diminutos que se colocan de forma ordenada. Los agujeros se rellenan con fragmentos de ADNtamaño. Por lo tanto, se pueden fabricar puntos (oligonucleóticos), cuya secuencia se conoce decuánticos del mismo material que emiten luz endiferentes longitudes de onda (con distintos colores) antemano. El material genético se marca con reactivosdependiendo de su tamaño, por lo que son fluorescentes o con sustancias que permitan una lecturaextremadamente útiles como marcadores biológicos. con láser. La reacción de la molécula control con cada uno de los oligonucleótidos hace factible apreciar,Existen ya múltiples demostraciones de la utilidad de los gracias a la fluorescencia emitida, si alguna secuenciapuntos cuánticos para la localización de pequeños responde a alguna anomalía. La suma de las distintastumores, lo cual significa que se podría proceder a suextirpación inmediata. Sin embargo no es suficiente con interacciones entre la molécula y las secuencias se mideobtener un material de alta luminiscencia y estabilidad, de forma simultánea. Con ello, un investigador, en veztambién debe llegar a su destino de forma selectiva e, de comprobar los cambios fisiólogos gen por gen, puedeidealmente, eliminarse del organismo una vez realizada revisar en un momento un grupo entero de genes. La ventaja de este procedimiento es que se puedesu función para evitar efectos secundarios. Uno de los predecir la propensión de una persona a padecer unproblemas por resolver es la captación de las tumor y, en caso de que ya lo sufra, calibrar quénanopartículas por los macrófagos antes de alcanzar elórgano afectado. Para ello, es necesario colocar ciertas fármacos serán más eficaces.moléculas en la superficie de las partículas que actúen El biochip se revela como un instrumento excepcionalcomo una capa de invisibilidad y las escondan de los para averiguar las mutaciones que experimenta el bacilomacrófagos, por ejemplo con polímeros como el de la tuberculosis, así como para identificar cepaspolietilenglicol. Una vez resuelto este problema, es resistentes a la penicilina. El uso del biochip se puedepreciso indicarles cómo localizar el tumor, lo cual extender a la agricultura, la biotecnología y otrosrequiere colocar en la superficie del punto cuántico ámbitos de conocimiento. Por ejemplo, se puedenbiomoléculas (biorreceptores) con afinidad selectiva evaluar las alteraciones genéticas que predisponen a unahacia un compuesto específico de la zona a reconocer (p. persona a caer en la drogadicción.ej., la célula cancerosa,). Así, hay ciertas proteínas omoléculas que se encuentran en mayor proporción en la Nanochips o Nanohilosmembrana de las células cancerosas (como losreceptores de ácido fólico o la hormona luteinizante) y Se ha descubierto que se pueden configurar hilosque son características de cada tipo de cáncer. Cuando ultrafinos de silicio como detectores ultrasensibles quelos puntos cuánticos con el biorreceptor se acercan a una se encienda o apaguen en presencia de un virusmuestra que contiene dicha proteína, se produce una individual, en tiempo real y con una gran precisión. Lasreacción de reconocimiento biomolecular, de forma que posibilidades de estos detectores, que pueden serse acumularán allí, permitiendo la detección mediante ordenados en matrices capaces de detectar literalmenteiluminación con luz ultravioleta y observando su miles de virus diferentes, nos introducirán en una nuevaemisión de fluorescencia característica. era en materia de diagnósticos, seguridad biológica y respuestas a brotes víricos. En el ambiente clínico, la extremada sensibilidad de los nanohilos permite detectarBiochips infecciones virales en sus primeros estadios, cuando el sistema inmunológico aún es incapaz de actuar.Con el biochip es posible conseguir en poco tiempo La detección consiste en unir nanohilos que transmitanabundante información genética ‐tanto del individuo una pequeña corriente con receptores de anticuerposcomo del agente patógeno‐, que permitirá elaborar para ciertos dominios clave de virus. Cuando un virusvacunas, medir las resistencias de las cepas de la individual hace contacto con un receptor, se produce untuberculosis a los antibióticos o identificar las momentáneo y revelador cambio en la conductancia quemutaciones que experimentan algunos genes y que da una clara indicación de su presencia. Mediciones
  • 3. simultáneas, eléctricas y ópticas (usando virus de La nanotecnología ofrecer la solución a este problemainfluenza A marcados en forma fluorescente) confirman molecular. Conjuntos de ultra pequeños cables deque los cambios en conductancia se corresponden con la silicona, cada uno fabricado para detectar una proteínaunión y separación de virus individuales a los específica relacionada con el cáncer, puede detectar losdispositivos. Se comprobó que los detectores podían cambios más sutiles en la química corporal del serdistinguir virus, basándose tanto en el receptor humano (nanohilos). Estos nanosensores pueden buscarespecífico utilizado, como también en que cada virus se cientos, o incluso miles, de distintas biomoléculas enune a su receptor por un lapso de duración característica solo una gota de sangre. El combate de la enfermedad aantes de separarse. Esto hace minúsculo el riesgo de una escala molecular permite detectar precozmente lalectura positiva falsa. La extremada sensibilidad de las enfermedad, identificar y atacar de forma más específicamatrices de nanohilos permite detectar infecciones a las células cancerígenas. Las investigaciones actualesvirales en sus primeros estadios, cuando el sistema se centran en cómo utilizar la nanotecnología parainmunológico aún es capaz de suprimir poblaciones cambiar de forma radical la capacidad de la medicinavirósicas. En este estadio de actividad viral comienzan a para diagnosticar, comprender y tratar el cáncer.aparecer los síntomas, pero como la cantidad de virus Investigaciones ya realizadas han logrado desarrollaraún es pequeña es difícil detectarlos y decidir un nano‐aparatos capaces de detectar un cáncer en la fasetratamiento. muy preliminar, localizarlo con extrema precisión, proporcionar tratamientos específicamente dirigidos a las células malignas y medir la eficacia de dichosMonitorización tratamientos en la eliminación de las células malignas.Se trata de la captación de imágenes en el interior delcuerpo con finalidad médica. Es posible monitorizarmediante un simple escáner, y con todo detalle, la Tratamiento de la diabetesevolución de un tumor desde una etapa temprana y portanto también los efectos inmediatos de la medicación Se desea desarrollar un enfoque que restaure lapara combatirlo. producción de insulina en respuesta a la comida enRecientemente, un equipo de investigadores individuos con diabetes, eliminando la necesidad de lasestadounidenses han estado trabajando en perfeccionar inyecciones de insulina y mejorando, al mismo tiempo,el método para implantar en el organismo nanopartículas el control de los niveles de azúcar en sangre. Se pretendesensibles a la química originada por las células lograr induciendo a células específicas del intestino paracancerosas y que, además, resulten fácilmente que asuman la producción de insulina. Se ha demostradodetectables mediante un escáner convencional de previamente que es posible inducir las células K delimágenes de resonancia magnética. Estos avances intestino con el gen de la insulina para producir estaproporcionarán a los médicos una información casi sustancia en respuesta a la ingestión de alimentos, en uninmediata, detallada y fiable sobre el interior de los patrón comparable a la producción normal de insulinatumores, sobre su evolución, su tamaño, y sobre cómo llevada a cabo por el páncreas. Para trasladar estaresponden sus células a la medicación. tecnología a un uso clínico, se desarrolló un novedoso método de administración del gen de la insulina a las células K del intestino utilizando nanopartículas. EstasB. T R A T A M I E N TO Y T E R A P I A nanopartículas contienen un componente llamado chitosán que protege al gen de la insulina mientras estáPara el tratamiento de enfermedades, la nanotecnología en el intestino, así como a la integrasa para insertar eltambién supone un avance tecnológico espectacular. gen de la insulina en las células intestinales del paciente.Gracias a esta tecnología, algunas aplicaciones de A administración de genes por medio de estastratamientos médicos están cambiando radicalmente. nanopartículas es más segura y menos inmunógena quePrincipalmente destacan las aplicaciones en terapias la mayoría de los agentes basados en virus utilizadosmédicas que citamos a continuación. habitualmente.Tratamiento del cáncerCuando una persona contrae cáncer, su cuerpo emiteunas señales de aviso mucho antes de que la medicinaactual sea capaz de detectar la enfermedad. Si se pudiesedetectar antes estos cambios sutiles en las célulashumanas, habría mayores posibilidades de salvar alenfermo. Pero los primeros cambios a nivel molecularen una persona que está en las primeras fases de uncáncer son increíblemente complejos y pueden pasardesapercibidos.
  • 4. III. GRAFICAS, FOTOGRAFIAS Pero también traerá riesgos ya que la potencia de la nanotecnología podría ser la causa de una nueva carrera de armamentos entre dos países competidores, el riesgo por uso personal de la nanotecnología molecular por parte de criminales o terroristas La producción poco costosa y la duplicidad de diseños podrían llevar a grandes cambios en la economía. IV. B I B L I O G R A F Í A Grafica1. Comparación tamaños http://nanometro.galeon.com/nanomedicina.htm http://www.portalciencia.net/nanotecno/ http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/ nanotecnologia.htm http://managementensalud.blogspot.com/2008/12/la‐na nomedicina‐garantiza‐menores‐dosis.html http://www.nanomedspain.net/ http://www.zientzia.net/teknoskopioa/2004/nanomedic ina.html http://www.euroresidentes.com/Blogs/avances_tecnolo gicos/2004/10/nanorobots.htm Grafica 2. Tecnología en la medicina Grafica 3. Biochip IV. COLCLUSIONESLa nanotecnología en la medicina está en investigacióny para un futuro no muy lejano nos veremosbeneficiados de esta tecnología, la mayoría dehospitales, clínicas tendrán equipos médicos altamenteavanzados.En el futuro, estos sistemas se integrarán en microchipsimplantables que permitirán la administraciónprogramada de fármacos con un tratamientopersonalizado y que, al mismo tiempo, podrán medir losparámetros vitales del paciente y trasmitir informacióndirectamente al personal médico para tener controlado alpaciente mientras éste hace su vida normal.

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