NANOTECNOLOGÍA

NANOTECNOLOGÍA

La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican a un nivel de nano-escala, esto es unas medidas extremadamente pequeñas "nanos" que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas. El desarrollo de esta disciplina se produce a partir de las propuestas de Richard Feynman (Breve cronología - historia de la nanotecnología).

La nanotecnología es tan importante porque podría tener el potencial para resolver muchos de los problemas de la humanidad.

Si se desarrolla de forma responsable, la nanotecnología podría resolver problemas en los países más pobres del mundo tan importantes como enfermedades, hambre, falta de agua potable y falta de casas. Si se desarrolla de forma no responsable, la nanotecnología podría ser algo muy peligroso, permitiendo la fabricación de armas muy pequeñas con una fuerza de destrucción inimaginable. Algunos expertos creen que su impacto sobre nuestra vida será tan importante como en su día fue el impacto de la medicina o el impacto de los ordenadores.

Con ayuda de la nanotecnología, en el futuro se podrán lograr los siguientes beneficios:

• Fabricar nuevos materiales como ropa que cambia de color, nuevos adhesivos, nuevos materiales para la construcción que se auto-limpian, robots con capacidad de "ver" y "sentir"....

• Nuevos tecnologías de la información, tales como la computación cuántica y microchips capaces de almacenar trillones de bytes de información en un aparato tan pequeño como la punta de un alfiler

• Avances médicos, incluyendo la administración de medicinas y la detección y tratamiento de enfermedades como el cáncer. Con la nanotecnología se podrá construir pequeños "naves sanguíneas" que transportan medicinas directamente al tumor de un cáncer para destrozarlo

• Beneficios para el medioambiente como la purificación de agua, sistemas para controlar la contaminación, nuevas fuentes de energía sostenible y limpia etc.

La mejor definición de Nanotecnología que hemos encontrado es esta: La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala.

Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas

Nos interesa, más que su concepto, lo que representa potencialmente dentro del conjunto de investigaciones y aplicaciones actuales cuyo propósito es crear nuevas estructuras y productos que tendrían un gran impacto en la industria, la medicina (nano-medicina), etc.

Estas nuevas estructuras con precisión atómica, tales como nanotubos de carbón, o pequeños instrumentos para el interior del cuerpo humano pueden introducirnos en una nueva era, tal como señala Charles Vest (ex-presidente del MIT). Los avances nanotecnológicos protagonizarían de esta forma la sociedad del conocimiento con multitud de desarrollos con una gran repercusión en su instrumentación empresarial y social.

La nano-ciencia está unida en gran medida desde la década de los 80 con Drexler y sus aportaciones a la "nano-tecnología molecular", esto es, la construcción de nano-máquinas hechas de átomos y que son capaces de construir ellas mismas otros componentes moleculares. Desde entonces Eric Drexler (personal webpage), se le considera uno de los mayores visionarios sobre este tema. Ya en 1986, en su libro "Engines of creation" introdujo las promesas y peligros de la manipulación molecular. Actualmente preside el Foresight Institute.

El padre de la "nano-ciencia", es considerado Richard Feynman, premio Nóbel de Física, quién en 1959 propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas. En 1959, el gran físico escribió un artículo que analizaba cómo los ordenadores trabajando con átomos individuales podrían consumir poquísima energía y conseguir velocidades asombrosas.

Existe un gran consenso en que la nanotecnología nos llevará a una segunda revolución industrial en el siglo XXI tal como anunció hace unos años, Charles Vest (ex-presidente del MIT).

Supondrá numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades extraordinarias (desarrollar materiales más fuertes que el acero pero con solamente diez por ciento el peso), nuevas aplicaciones informáticas con componentes increíblemente más rápidos o sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en las partes más delicadas del cuerpo humano como el cerebro, entre otras muchas aplicaciones.

Podemos decir que muchos progresos de la nano-ciencia estarán entre los grandes avances tecnológicos que cambiarán el mundo.

La nanotecnología definida por el tamaño es naturalmente un campo muy amplio, que incluye diferentes disciplinas de la ciencia tan diversas como la ciencia de superficies, química orgánica, biología molecular, física de los semiconductores, micro-fabricación, etc. Las investigaciones y aplicaciones asociadas son igualmente diversas, yendo desde extensiones de la física de los dispositivos a nuevas aproximaciones completamente nuevas basadas en el auto-ensamblaje molecular, desde el desarrollo de nuevos materiales con dimensiones en la nano-escalas a el control directo de la materia a escala atómica.

Actualmente los científicos están debatiendo el futuro de las implicaciones de la nanotecnología. la nanotecnología puede ser capaz de crear nuevos materiales y dispositivos con un vasto alcance de aplicaciones, tales como en la medicina, electrónica, biomateriales y la producción de energía. Por otra parte, la nanotecnología hace surgir las mismas preocupaciones que cualquier nueva tecnología, incluyendo preocupaciones acerca de la toxicidad y el impacto ambiental de los nano-materiales, y sus potenciales efectos en la economía global, así como especulaciones acerca de varios escenarios apocalípticos. Estas preocupaciones han llevado al debate entre varios grupos de defensa y gobiernos sobre si se requieren regulaciones especiales para la nanotecnología.

La nanotecnología tiene pensados avances sobre la falta de agua, la producción de alimentos y el calentamiento global entre otros para así solucionar los problemas de la humanidad.

NANOMEDICINA.

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.

Se considera que determinados campos pueden ser objeto de una auténtica revolución, especialmente: monitorización (imágenes), reparación de tejidos, control de la evolución de las enfermedades, defensa y mejora de los sistemas biológicos humanos; diagnóstico, tratamiento y prevención, alivio del dolor, prevención de la salud, administración de medicamentos a las células, etc. etc. Todos ellos constituirían nuevos avances tecnológicos en la medicina que la posicionarían en una nueva era científica y asistencial.

La descripción de algunos últimos avances científicos lleva a lo que hace poco sería considerado ciencia ficción dentro de la Medicina. Biosensores, nuevas formas de administrar medicamentos más directas y eficaces y el desarrollo de nuevos materiales para injertos, entre otras, son algunos de los avances en lo que se trabaja en la actualidad en multitud de laboratorios de los centro de nanotecnología en todo el mundo.

El alcance de la Nano-medicina sobre la integridad humana permitirá no sólo preservar el estado de salud ideal, sino que, intervendrá directamente sobre la terapia de patologías, el proceso de envejecimiento y la mejora de las funciones biológicas humanas naturales.

(Samitier, J. (2005). Presentación del Lanzamiento Público de la Plataforma Española de Nanomedicina)

CAPITULO II:

RAMAS Y ESTUDIOS

DE LA

NANOMEDICINA.

TÉCNICAS ANALÍTICAS Y HERRAMIENTAS DE DIAGNÓSTICO

En la actualidad, debido a las limitaciones de la tecnología actual de diagnóstico, el diagnóstico de determinadas enfermedades sólo es posible cuando la enfermedad se encuentra en un estado demasiado avanzado. El objetivo de la Nanotecnología aplicada al diagnóstico es conseguir un diagnóstico temprano, con una sola o muy pocas moléculas o células. Las distintas técnicas analíticas y herramientas de diagnóstico se pueden agrupar dentro de dos grandes categorías: los dispositivos de diagnóstico in vitro y el diagnóstico por imagen. La investigación en este campo es extremadamente multidisciplinar y hay una estrecha relación entre el área del diagnóstico y las áreas tratadas en los siguientes apartados, liberación de fármacos y medicina regenerativa. La escala de referencia en el área de las técnicas analíticas y herramientas de diagnóstico se encuentra entre 1 y 1000 nm, escala

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