Nanopartículas su aplicación en la medicina y La nanotecnología.
1 ¿Qué hacer?
1. Lee los temas: “Ciencia”, “Tecnología” y “Tecnociencia” de la Unidad 1 del Contenido Extenso. Posteriormente elige un descubrimiento de la ciencia y una innovación tecnológica.
2. Investiga sobre el descubrimiento científico y la innovación tecnológica que seleccionaste y responde las siguientes preguntas sobre cada uno:
1.1 Descubrimiento científico
Nanopartículas y su aplicación en la medicina.
• ¿En qué consiste su innovación?
Como agentes terapéuticos, las nanopartículas de oro se usan en la terapia fototérmica, técnica estudiada y aplicada ampliamente en el tratamiento de tumores malignos, a través de la cual, primero, se consigue que las nanopartículas de oro lleguen al tumor y eviten tejido sano, mediante la adición de polietilenglicol o anticuerpos a su superficie, como se explicó previamente; luego, son estimuladas con luz visible a una longitud de onda cercana al espectro infrarrojo, para aumentar su temperatura, lo que culmina en la formación de burbujas de vapor que dañan las células irradiadas sin destruir el tejido circundante.
Otra alternativa es la terapia fotodinámica basada en la aplicación de sustancias fotosensibilizantes que, al reaccionar con luz visible, liberan compuestos tóxicos como el peróxido de hidrógeno o el radical hidroxilo, ambos capaces de oxidar los componentes de las células y provocar su muerte.
La ventaja de usar nanopartículas de oro como agente fotosensibilizante es que éstas permanecen por mayor tiempo en el sitio de aplicación, permitiendo lograr un efecto terapéutico más duradero. La terapia fotodinámica antes mencionada también puede ser utilizada en el tratamiento de ciertas afecciones cutáneas, infecciones y tumores.
Una de las aplicaciones más ambiciosas y de mayor difusión de las nanopartículas de oro es el transporte de fármacos, ya sea acoplados a su superficie, ya encapsulados; tal es el caso de las canastillas (nanoshells), nanopartículas de oro construidas con un hueco en el centro, que han demostrado ser un excelente transportador de fármacos; uso que permite aumentar la solubilidad de éstos favoreciendo su paso a través de las membranas celulares.
Las nanopartículas de oro también pueden utilizarse para ser activadas por cambios en el pH o mediante estímulos químicos y, así, controlar la velocidad de liberación del fármaco e, incluso, para dirigir el fármaco hacia una célula en particular, mediante la adición de anticuerpos específicos. Lo anterior evita que el fármaco se distribuya en todos los tejidos y órganos del cuerpo, para alcanzar sólo a aquellos en donde debe tener efecto, y permite disminuir las dosis administradas, reduciendo los efectos adversos y la fluctuación de su concentración en la sangre con un efecto terapéutico más uniforme.
• ¿En qué año apareció?
Los antecedentes de su uso datan del año 2500 a.C sin embargo en el año en que lo empezaron a usar como antitumoral fue en 1969
• ¿Qué antecedentes tiene?
El oro fue uno de los primeros metales en ser descubierto y utilizado por diferentes civilizaciones; su uso médico se puede rastrear desde el año 2500 a. C., época en la cual la cultura china ya lo utilizaba como ingrediente en preparaciones para el tratamiento de úlceras cutáneas, infecciones de la piel, viruela, sarampión y para la remoción de mercurio en la piel.
• ¿Quién o quiénes los desarrollaron?
En la medicina moderna, lo utilizó por primera vez el doctor Robert Koch, en 1890, quien, tras estudiar sus características como antibiótico, lo propuso para ser utilizado en el tratamiento de la tuberculosis pulmonar. Posteriormente, en 1935, Jacques Forestier, siguiendo los estudios de Koch, empleó compuestos de oro en el tratamiento de la artritis reumatoide (inflamación de las articulaciones), pues se pensaba que dicha enfermedad tenía alguna relación con la bacteria que ocasiona la tuberculosis.
• ¿Cuáles son sus principales modificaciones o mejoras? (Nombra dos).
Moldear la forma de partículas de oro nanométricas para mejorar sus propiedades en biomedicina y fotónica es posible gracias a un sistema de láseres especiales. Así lo demuestra el estudio que investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), CIC biomaGUNE y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) (España) publican esta semana en la revista Science.
La investigación representa un récord de calidad óptica en el que miles de millones de nanopartículas de oro se comportan como si fueran una sola, además de abrir una nueva vía para manipular y mejorar nanomateriales, utilizando láseres a modo de cinceles en manos de un escultor.
Los medicamentos transportados por nanopartículas recubiertas con polímero se han utilizado para tratar tumores de mama y de ovario gracias al uso de principios activos propios de los tratamientos de quimioterapia, que inhiben la división celular y suprimen el metabolismo energético en las células cancerígenas. Las nanopartículas están diseñadas para tratar un receptor del factor de crecimiento epidérmico, que se sobreexpresa en células tumorales.
• ¿Cómo ha cambiado la vida cotidiana de las personas?
El uso de medicamentos modificados con nanotecnología, tienen una mayor efectividad dado que van directamente a el órgano que se requiere.
1.2 innovación tecnológica.
Nanotecnología y telefonía celular van de la mano.
• ¿En qué consiste su innovación?
La nanotecnología puede servir para mejorar los teléfonos móviles a través de la fabricación de tubos al vacío de nanotubos al carbón, micrófonos microscópicos, lentes liquidas, brújulas conectadas con satélites de sistemas de posicionamiento global (GPS), etc.
• ¿En qué año apareció?
Los primeros indicios de la nanotecnología empezaron en el año de 1936 por Erwin Müller, posteriormente en el año de 1974 el científico japonés Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencias de Tokio acuña el termino nanotecnología en el marco dimensional a escala atómica.
• ¿Qué antecedentes tiene?
Sus elementos esenciales en la evolución de la revolución tecnológica donde la tecnología electrónica es predominante, después de cinco décadas aparece la microelectrónica y actualmente con la embrionaria nanotecnología
• ¿Quién o quiénes los desarrollaron?
El primero que acuño la palabra fue Nano Taniguchi y posteriormente en 1985 Sir Harry Kroto, pero quien se considera como el padre de la nanotecnología es Richard Feynman
• ¿Cuáles son sus principales modificaciones o mejoras? (Nombra dos).
En el año 2010 la empresa IBM utiliza una punta de silicio que mide solo unos pocos nanómetros en su ápice para cincelar el material de un sustrato y crear un mapa completo a nano escala 3D del mundo.
En el año 2013 los investigadores de la Universidad de Stanford desarrollan el primer equipo de nanotubos de carbono.
• ¿Cómo ha cambiado la vida cotidiana de las personas?
Aun cuando no nos damos cuenta muchas de las cosas que usamos en la vida diaria tienen nanotecnología, por ejemplo, existen ropas que no se arrugan, polímeros con nanotecnología que evitan que los tejidos sean manchados por fluidos en tapicerías, pantallas que se desaparece las ralladuras, entre otras, no solo en la tecnología sino también a nivel médico.
3. Selecciona y sintetiza la información para completar el cuadro. No olvides incluir al final las fuentes de consulta.
| Nombre | Año y autor | Descripción | Aplicación | Principales antecedentes o modificaciones | |
| Descubrimiento científico | Nanopartículas | Robert Korch 1890 | Son partículas las cuales la más pequeña tiene un tamaño de 10-24 | Los usos son diversos desde épocas inmemoriales son usadas las nanopartículas de oro para fines médicos | Actualmente en distintos hospitales de alta tecnología hacen injertos de nanopartículas de oro en pacientes con problemas de cáncer los cuales no pueden ser operados sin poner en riesgo su vida. |
| Innovación tecnológica | Nanotecnología | Richard Feynman, 1959 | Es tecnología donde se pueden hacer memorias y diferentes circuitos electrónicos tan pequeños como un grano de arroz | La nanotecnología tiene múltiples usos, en la actualidad se utiliza en la creación de pantallas para móviles que no tengan problemas con las caídas o raspones | En la actualidad la empresa Nokia creo el primer celular con nanotecnología patentada el Nokia Morph, en la actualidad no se encuentra en mercado sin embargo la posibilidad de que surja cada vez es más probable. |
4. Analiza tu descubrimiento científico y tu innovación tecnológica. En una cuartilla explica por qué cada uno de ellos se consideran “científico” o “tecnológico”. Y concluye cómo la intervención de la tecnociencia ha ayudado a su desarrollo.
Aunque se parecen los términos, no son lo mismo la nanotecnología se dedica a la electrónica y las nanopartículas son partículas que en particular son usados tanto a nivel de medicina como de química.
No podemos descartar que dentro de poco los dos se verán fusionados, se especula que en un futuro se podrían usar nanobots para ser inoculados en seres vivos y estos ayuden a destruir células cancerígenas tales y como se espera que sucedan con las nanopartículas de oro.
La mezcla de tecnología y ciencia es clara en cada uno de estos conceptos y están estrechamente vinculados.
Aunque aparentemente son términos de actualidad podemos descubrir que desde los mayas ya existía este tipo de tecnologías por ejemplo en la cultura maya podemos saber de donde viene el azul maya, el cual es un compuesto de materia orgánica y compuestos inorgánicos, entre ellos el que juega su papel principal es el añil derivado de las hojas de una planta conocido con el mismo nombre (Indigofera suffruticosa) la cual al ser combinada con plantas de Paligorskite, un tipo de arcilla natural, más pequeñas trazas de otros aditivos minerales que también ya fueron identificados. Por si mismos estos compuestos no son mas que un polvo blanco pero el calentamiento a 150º durante 20 minutos producen una cristalización de tamaño nanométrico.
2 Referencias
AL., M. F. (enero - febrero de 2014). Ciencia y desarrollo. Obtenido de CONACIT: http://www.cyd.conacyt.gob.mx/269/articulos/nanoparticulas-de-oro-aplicacion-medicina.html
Astronoo. (1 de junio de 2013). Obtenido de http://www.astronoo.com/es/articulos/nanoparticulas.html
Descubre nanotecnología. (20 de febrero de 2013). Obtenido de https://descubrenanotecnologia.wordpress.com/2013/02/20/nanotecnologia-concepto-caracteristicas-y-antecedentes/
Emol. (04 de marzo de 2008). Obtenido de http://www.emol.com/noticias/tecnologia/2008/03/04/294959/nokia-morph-el-celular-del-futuro-llega-de-la-mano-de-la-nanotecnologia.html
Euroresidentes. (s.f.). Obtenido de https://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/historia_nanotecnologia.htm
Euroresidentes. (2005). Obtenido de https://www.euroresidentes.com/tecnologia/nanotecnologia/nanotecnologa-para-telfonos-celulares
Fidalgo, Á. (s.f.). lne·es. Obtenido de Noticias Oviedo: http://www.lne.es/oviedo/2011/11/08/nanotecnologia-vida-cotidiana/1153750.html
M., A. (26 de junio de 2001). El Español. Obtenido de Omicrono: https://omicrono.elespanol.com/2011/06/nanotecnologia-pasado-presente-y-futuro/
MERCK BLOG. (18 de julio de 2016). Obtenido de http://www.elblogdemercksalud.es/aplicacion-nanotecnologia-salud/
Nanomedicinafisica. (27 de marzo de 2011). Obtenido de https://nanomedicinafisica.wordpress.com/2011/03/27/9/
NCYT. (3 de noviembre de 2017). Obtenido de Noticias de la Ciencia y la Tecnología: http://noticiasdelaciencia.com/not/26291/logran-moldear-nanoparticulas-de-oro-para-que-se-comporten-como-clones/
Romar, R. (26 de octubre de 2007). La voz de Galicia. Obtenido de https://www.lavozdegalicia.es/noticia/sociedad/2007/10/26/nanotecnologia-vida-cotidiana-ciudadano/0003_6261749.htm
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