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Las asombrosas propiedades médicas de la nanotecnología en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades.

Creada27-09-2016
Modificada27-09-2016
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Diciembre1

Reseña del Documental El Hombre Mejorado de la serie Nanotecnologías: La Revolución Invisible

¿El Hombre Mejorado?

Las nanotecnologías tienen una gran capacidad para crear nuevas aplicaciones de utilidad para la humanidad.

Detectar

En el ámbito médico, muchos análisis para detectar enfermedades o sustancias nocivas se realizan en complejos laboratorios médicos, usando equipo especializado y tardando varios días en conseguir los resultados.

La nanotecnología ha desarrollado varios sistemas que realizan la misma función sin más que una tira de papel impregnada en determinadas nanopartículas.

Nuestros cuerpos contienen unos cien billones de células cuyo tamaño oscila entre 10 y 20 mil nanómetros. Para comunicarse entre sí, las células emiten moléculas mensajeras que miden unos pocos nanómetros. Una célula sana emite mensajes correctos. Una célula enferma producirá moléculas mensajeras incorrectas.

En el entorno intercelular, el primer indicio de una enfermedad, antes de que el organismo manifieste el menor síntoma, es la presencia de biomarcadores, moléculas producidas por los virus o patógenos que han infectado las células sanas y aprovechan sus recursos para multiplicarse.

Una detección inmediata de estos biomarcadores podría suponer la diferencia entre ponerse enfermo, cabando en el hospital, o anticiparse y evitar la enfermedad antes de que se manifieste el menor síntoma.

Cada enfermedad tiene sus propios biomarcadores y esos biomarcadores encajan en diferentes moléculas receptoras. La empresa Nanosfera dedicada al análisis y diagnosis de enfermedades, ha fabricado una placa en la que se han instalado multitud de receptores capaces de detectar la presencia de diversos biomarcadores. Basta extender una gota de sangre sobre la placa para que se activen los receptores correspondientes identificando así la enfermedad en cuestión de minutos u horas. Para realizar el mismo diagnóstico en un laboratorio de hace diez años habría habido que realizar un cultivo y diversos procesos que hubieran requerido dos semanas.

Estas placas detectan actualmente unas diez enfermedades, pero a medida que se vayan diseñando nuevos receptores de los biomarcadores de más y más enfermedades, se irán añadiendo a la placa sin tener que realizar cambios del resto del dispositivo. Es previsible que de aquí a 20 años haya tiras de papel impregnado de nanoreceptores que puedan detectar en pocos minutos un centenar de enfermedades a partir de una gota de sangre.

Un dispositivo similar equipado con fibras de Nanotubos de Carbono es capaz de captar sustancias disueltas en el aire, actuando como una nariz. Las moléculas que se adhieren a los nanotubos cambian su conductividad y según el tipo de moléculas lo hacen con una intensidad característica que permite identificarlas.

Con este sistema sería posible crear olfatos electrónicos capaces de detectar enfermedades a partir del aliento de los pacientes. O drogas y explosivos en los equipajes de los pasajeros.

Reparar

Cuando tratamos a un paciente de cáncer con quimioterapia, apenas un dos por ciento de los productos inyectados entran en contacto con el tejido dañado. Y aunque se destruyen células cancerosas, también se destruyen muchas células sanas.

La nanotecnología permite crear nanocápsulas de pocas decenas de nanómetros que lleven el tratamiento en su interior, viajen por el torrente sanguíneo y sólo administren el contenido cuando están en contacto con una célula cancerosa.

Para realizar esta función, su proceso de fabricación se realiza en tres fases. En la primera se forman las nanocápsulas alrededor de un grupo de moléculas del producto a suministrar. Una partícula de ese tamaño será considerada por el organismo como un virus a ser eliminado, por lo que será atacado con rapidez por los glóbulos blancos. Para que las nanocápsulas permanezcan más tiempo en el interior del organismo, en una segunda fase se rodea la cápsula de unas vellosidades que, por capilaridad, sujetan una capa de agua alrededor. Con este camuflaje las nanocápsulas permanecerán más tiempo en el torrente sanguíneo. En la tercera fase se añaden unas moléculas llave que sólo se activarán cuando entren en contacto con las células enfermas, haciendo que la parte de la cápsula en contacto se abra y derrame el líquido en la célula enferma.

Todas estas fases se realizan en tubos de ensayo, manejando líquidos que se someten a diversas mezclas, presiones y temperaturas, y en cada proceso se fabrican billones de nanocápsulas en segundos.

Ya se están realizando ensayos con animales. Es cuestión de muy poco tiempo que se puedan ensayar en humanos.

Regenerar

El proceso natural de las células hace que con el tiempo vayan acumulando toxinas y perdiendo funcionalidad, lo que hace que el organismo sufra una serie de fallos de funcionamiento que se van presentando muy paulatinamente, a lo largo de muchos años, hasta hacerlo inviable.

Este proceso lo llamamos vejez.

Se está intentando crear estructuras nanométricas capaces de incorporarse al tejido humano para que le sirva de soporte y ayuda al desarrollo. Eso permitiría que las células funcionaran con mayor eficiencia durante más tiempo, prolongando la vida de las personas.

Estas estructuras son muy similares al colágeno, producido de forma natural por las células, y cuyas fibras forman una red tridimensional, similar a un andamiaje, dentro y alrededor del cual crecen los tejidos celulares. Se ha probado a inyectar estas nanofibras en zonas dañadas del cartílago de conejos. Después de ser inyectadas las nanofibras se han autoorganizado y las células naturales del conejo han crecido sobre las nanofibras generando nuevo cartílago. Es posible que en un futuro cercano se puedan regenerar todo tipo de órganos dañados, quizás hasta regenerar miembros amputados.

Mejorar

Se están construyendo prótesis mecánicas para sustituir miembros amputados en accidentes. Las prótesis se controlan con impulsos eléctricos y estos se generan en un módulo conectado a fibras nerviosas, por lo que con un cierto entrenamiento podemos aprender a manejar una mano robótica igual que manejamos una mano natural.

Los últimos modelos incorporan también retroalimentación. La piel de la mano robótica está dotada de sensores de presión que transmiten información al cerebro, lo que hace que éste pueda procesar esa información y usarla para mejorar su control, igual que con una mano normal podemos coger una copa sin verla, sólo por el tacto.

La robótica mecánica no tiene mucho que ver, de momento, con la nanotecnología, pero es bastante plausible que en el futuro se puedan construir fibras musculares similares a las naturales para sustituir los mecanismos de movimiento de las articulaciones robóticas.

Ver Ficha de El Hombre Mejorado de la serie Nanotecnologías: La Revolución Invisible

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