Nota aclaratoria: Las nanopartículas son una tecnología real actualmente en uso. Los nanorrobots (o nanobots) son tan sólo una predicción, una tecnología emergente. Aunque actualmente hay una carrera en el campo de la nanorrobótica entre instituciones educativas y megacorporaciones, con inversiones de miles de millones de dólares anuales, los nanorrobots aún no existen.
Una nanopartícula es un objeto minúsculo que, según sus propiedades, se considera una unidad. Las nanopartículas miden entre 1 y 100 nanómetros y son útiles porque forman un puente entre las cosas visibles en nuestra vida diaria y estructuras moleculares o a nivel atómico.
Mientras que los objetos convencionales a nuestro alrededor tienen propiedades físicas constantes que no varían con su tamaño, al entrar a la nano-escala los materiales (nanomateriales) exhiben propiedades diferentes e inusuales. Las nanopartículas suelen tener propiedades inesperadas de varios tipos, como confinamiento cuántico (también llamado pozo cuántico), superparamagnetismo, resonancia plasmónica de superficie, metales como el oro se funden a temperaturas muy distintas, presentan fenómenos ópticos y de resonancia, y adquieren la habilidad de funcionar como puntos cuánticos. Además, se ha descubierto que nanopartículas pueden perfeccionar objetos que usamos cotidianamente o impartirles nuevas propiedades.
Estas son algunas aplicaciones prácticas de las nanopartículas artificiales en la actualidad:
- Tratamientos médicos, como la reparación de arterias o la detección y eliminación de células cancerígenas
- Transistores a partir de la combinación de nanopartículas de oro con moléculas orgánicas
- Extracción de cloruro de carbono y arsénico del agua subterránea para hacerla potable
- Productos cosméticos (protección contra los rayos ultravioleta) y de limpieza
- Semiconductores, fibras y membranas para diferentes industrias como la electrónica y la aeronáutica
El mes pasado, investigadores de la Universidad de Florida publicaron un estudio sobre su desarrollo de una nueva nanopartícula con la capacidad de erradicar el virus de la hepatitis en ratones de laboratorio con un 99.4% de efectividad. La nanopartícula, llamada nanozima (nano+enzima), consiste en una columna de nanopartículas de oro y una superficie con dos componentes biológicos. El primero es una enzima que destruye el ARN mensajero, que contiene la información genética para sintetizar la proteína que causa la enfermedad. El segundo componente biológico es, por así decirlo, el navegador, un oligonucleótido de ADN que identifica esta proteína y envía a la enzima para destruirla. En pocas palabras, han duplicado el proceso biológico conocido como ribointerferencia (o RNAi en inglés) . Los tratamientos actuales, que también atacan el proceso de replicación viral, sólo ayudan a alrededor del 50% de los pacientes tratados. Aunque el diseño de estas nanopartículas es una excelente noticia, la aprobación de su uso médico en seres humanos puede tardar varios años (o décadas). Antes debe eliminarse por completo la posibilidad de que la nanopartícula no destruya exclusivamente el virus de la hepatitis C.
En abril, se dio a conocer que investigadores de la Universidad de Navarra y del Centro de Investigación del Cáncer de Salamanca diseñaron nanopartículas que inhiben el 100% de las metástasis linfáticas en ratones con linfoma de manto (por ahora incurable). El proceso se basa en cargar nanopartículas lipídicas suaves con el fármaco antitumoral edelfosina, se acumulan en los ganglios linfáticos y destruyen las células tumorales. Las nanopartículas, dice María Blanco, co-directora de la investigación, "son capaces de atacar a las células enfermas sin dañar a las sanas, es decir son fármacos selectivos y poco tóxicos". El nanomedicamento se administraría de forma oral y así se evitaría la hospitalización requerida por la quimioterapia tradicional, realizada de forma intravenosa. El mismo medicamento, la edelfosina, tiene diferente eficacia antimetastática según el vehículo: mediante nanopartículas, la metástasis se eliminó al 100%; sin el uso de nanopartículas, la metástasis se redujo en sólo el 50%.
Por un lado, parece que la tecnología de las nanopartículas llegó para resolver muchos de nuestros problemas. Por el otro, las nanopartículas son una posible fuente de nuevos problemas. ¿Por qué? Hay varias razones, pero se resumen en una sola: ignorancia. No conocemos todas las interacciones y efectos que puedan tener con el medio ambiente en la nano-escala. Sabemos que pueden atravesar membranas de seres vivos fácilmente, sabemos que producen reacciones inusuales. Hasta no estudiar bien sus límites, sus transformaciones, sus propiedades de bioacumulación, sus mecanismos de transporte y su toxicidad, el uso de las nanopartículas no será completamente seguro. Parece mucho pedir, para algo que será tan bueno, aunque no vayamos tan lejos como las organizaciones anti-nanotecnología que en fechas recientes han plantado bombas en instalaciones de investigación nanotecnológica. Por ahora, el fin del mundo a manos de nanorrobots autorreplicantes permanece en el reino de la ciencia ficción. Con los controles actuales, las nanopartículas son una tecnología segura, a menos que seas un ratón y vivas en un laboratorio.
Autor: IIEH
Fuentes:
Nanopartícula de RNA artificial en terapia antiviral
Nanopartículas erradican virus de la hepatitis C. Noticia en el sitio de la Universidad de Florida
Nanopartículas en tratamiento para la metástasis del linfoma de manto. Comunicado de prensa en español. Estudio publicado
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Fotografía:
Imagen de una nanopartícula de hierro, obtenida a través de un microscopio electrónico de transmisión. La capa protectora de esta nanopartícula, visible en la imagen, tiene propiedades químicas cruciales que la hacen capaz de reaccionar con el tóxico cloruro de carbono y transformarlo en subproductos inocuos. Así, es posible purificar agua de mantos subterráneos. (cc NC SA) EMSL.