Bionanoingenieria

INTRODUCCION

El área de ingeniería que tiene alta demanda en rendimiento de materiales en la bioingeniería. Junto a esta los nanomateriales son importantes en el tratamiento medico debido a su reducido tamaño lo cual les permite entrar en muchas entornos biológicos y les dan importantes nanopropiedades  y sus grandes áreas superficiales de acción  con complejos sistemas para reconocer y responder  a enfermedades y tejidos dañados. La habilidad de la nanobiologia para afectar átomos, celulas, órganos y el entorno brindan una mejor forma para remover enfermedades

Existen muchas herramientas como lo son los bionanosensores, las bio-imágenes, biochips y la microscopia de fuerza eléctrica de fluidos  que pueden ayudar a desarrollar esta área. Como las partículas flotantes de polvo, las nanopartículas son menos afectadas por la gravedad a comparación de grandes  objetos, en lugar de verse afectadas por la gravedad el estado de átomos y moléculas es constantemente afectado pro objetos cercanos. Fuerzas exteriores como los son el magnetismo, corrientes de aire o agua, calor, frio, electricidad  y otros factores afectan la dirección así como la reacción de una nanopartícula. El contacto de átomo a átomo junto a moléculas u objetos es más fuerte que la atracción de la gravedad. Las nanopartículas existen en tamaño de átomos individuales, que son alrededor de 0.1 nm de ancho. Una partícula u objeto se considera que existe en la nanoescala cuando una de sus dimensiones se encuentra entre 1 y 100 nm  de longitud. La mayoría de las partículas biológicas tienen por lo menos una dimensión que pertenece a este rango.

OBJETIVO

El objetivo de este trabajo de investigación es conocer las diferentes aplicaciones que la nanotecnología tiene en la bioingeniería y en qué forma se implementan en el área profesional  y que impacto así como los posibles riesgos que llegan a presentar los materiales nanoestructurados

JUSTIFICACION

Descripcion del tema a investigar

Aplicaciones de la nanotecnología en la bioingeniería

Objetivo general ¿Por qué se hace?

Para tener conocimiento de en qué forma la nanotecnología interviene en el área de bioingeniería así como en que sub-áreas se ve involucrada esta disciplina

Objetivo Especifico ¿Para qué se hace?

Para determinar de qué forma la nanotecnología ayuda a la bioingeniería a desarrollar técnicas de análisis más precisas para enfermedades así como posibles formas de combate ante virus e infecciones por medio de materiales nanoestructurados y biocompatibles

CUERPO DEL TRABAJO

BIONANOSENSORES

Los biosensores son usados para muchas aplicaciones variadas incluyendo el cuidado de la salud, monitoreo ambiental, descubrimiento farmaceutico, procesado de comidas, cosmeticos, industrias quimicas, bioterrorismo/defensa y control y monitoreo de bioprocesos. Los biosensores son diseñados para recolectar señales biologicas especificas normalmente produciendo una señal electronica digital asosiada con un compuesto quimico o biologico especifico. Nuevos metodos como la nano/micro fabricación así como electrónica avanzada han permitido el desarrollo de sensores biomédicos. Estos biosensores avanzados tienen la posibilidad de proveer grandes cambios en las industrias médica, farmacéutica y ambiental. Nanodispositivos de monitoreo individual tales como los sensores de glucosa para diabéticos siguen en desarrollo. Los bionanosensores proveen a los científicos con una identificación selectiva de compuestos químicos tóxicos a niveles ultra bajos en productos industriales, sustancias químicas, suelo y muestras de agua, o en sistemas biológicos como por ejemplo, bacterias, virus, células o tejidos. Con la combinación de biomarcadores muy específicos con sistemas computarizados de detección óptica  de alta potencia, los biosensores son capaces de encontrar y diferenciar entre componentes complejos. La mayoría de los biosensores trabajan midiendo interacciones de muestra con un reactivo. La reacción es recibida por un sensor que a su vez la convierte en una señal eléctrica. La señal es entonces grabada y mostrada en el monitor de una computadora. Las reacciones dentro de procesos biológicos pueden ser recolectadas por transductores de muchas maneras. El tipo de sensor usado es a menudo determinado por el proceso biológico específico, las características que son importantes en un bionanosensor son:

• Capacidad de aislar un factor biológico especifico con un pequeña interferencia
• Un tiempo de respuesta rápido
• Biocompatibilidad
• Tamaño muy pequeño(nano)
• Alta sensibilidad
• Alta precisión
• Resistente
• De bajo costo

El desarrollo bionanosensores afronta muchas dificultades antes de poder usarse en laboratorios y hospitales alrededor del mundo. Primero deben ser integrados y evaluados con respecto a los métodos clínicos actuales así como el desarrollo de técnicas bioingenieriles y electrónica avanzada.

BIOCHIPS

En un sensor de ADN, una molécula de AND de cadena simple es usada para encontrar una secuencia complementaria junto a una mezcla de otras moléculas de ADN de cadena simple. Nuevos sensores usando sondas ADN están siendo desarrollados. Un chip de ADN o biochip se hace uniendo algunas moléculas pequeñas de ADN a una superficie sólida. Este arreglo permite a los investigadores analizar miles de genes al mismo tiempo. Un biochip es una herramienta importante para determinar cómo son expresados los planes genéticos para la medición de patrones de biomarcadores, o para identificar secuencias de nucleótido ADN/ARN en una muestra biológica.

BIOSENSORES Y BIOMARCADORES

Otro avance reciente en bionanosensores viene del área de odontología. La saliva limpia la boca, combate la caries dental, y de acuerdo a científicos de la Escuela de Odontología de la Universidad de California en Los Ángeles, actua como una ventana hacia el bienestar general del cuerpo. Los científicos saben que la saliva contiene  muchas proteínas, hormonas, anticuerpos y otras sustancias moleculares. De acuerdo al profesor David Wong de la UCLA, una gran ventaja de los diagnósticos de pruebas de saliva es que son no invasivas. La saliva es muy fácil de recolectar y no presenta riesgos o invasividad en pruebas sanguíneas.

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