Nanotecnología médica: ¿Qué es?, avances, y mucho más

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Gracias a la nanotecnología médica se pueden estudiar estructuras mínimas, descubra cuáles son los beneficios que aporta esta tecnología de vanguardia.

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Nanotecnología médica

La nanotecnología médica  es la tecnología que se ha desarrollado de una manera específica que ha logrado trabajar los materiales, fármacos y estructuras que se miden en nanómetros, los cuales son la unidad de longitud que equivale a una milmillonésima parte del metro.

Esta evolución en la tecnología ha logrado crear avances totalmente radicales en la médica tradicional. La nanotecnología médica ha logrado la creación y el funcionamiento total de órganos artificiales, respetando la naturaleza y el movimiento de cada uno de ellos teniendo una aceptación el cuerpo de los pacientes increíblemente positiva.

Este tipo de innovación tecnológica ha hecho que expertos en la materia logran la manipulación de estructuras que se encuentran en nano escala como  lo son las células, virus, ADN, entre otros. Con el fin de que se pueda lograr la reconfiguración de cada uno de ellos para la resolución de problemas en pacientes.

La evolución de la nanotecnología médica ha hecho que el campo de expansión en la que se ha desarrollado cada vez sea mas amplio por el alto nivel de potenciación que se puede tener con el buen desarrollo del área.

Sin embargo es necesario que se tenga la infraestructura y los avances tecnológicos para que la evolución de esta rama sea un éxito. El manejo correcto de este desarrollo medico lograr conseguir de manera completa que el suministro de medicamento, la terapia conocida como génica y los diagnósticos sean cada vez más cercanos a la perfección.

Este tipo de evolución dentro de la medicina ha logrado que la nanotecnología molecular sea viable hoy en día. Logrando que su aplicación dentro de la vida de los seres humanos sea completa logrando mejorar la calidad de vida de cada uno de los que necesitan este tipo de atención.

Es necesario entender que la nanotecnología médica ha logrado diseñar y lograr la interacción del cuerpo con las prótesis que se colocan. En las últimas décadas se ha logrado la elaboración de huesos, cartílagos y pieles artificiales la cuales gracias a la tecnología avanzada no son rechazadas por el cuerpo y logran cumplir la función que tienen a la perfección.

Si quieres saber más que es la tecnología y como ha logrado cambiar cada uno de nuestros aspectos de vida te invitamos a ingresar al siguiente enlace Tipos de Tecnología

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Materiales aplicados en la nanotecnología médica

Cuando nos referimos a nanotecnología médica debemos comprender que por razones obvias los materiales que se utilizan en estos avances son completamente nuevos.

Esta tecnología emplea distintos y diversos materiales de ingeniería lo cual permite que la interacción que se tenga entre la nanotecnología médica y el cuerpo del paciente sea completamente orgánica y no tan invasiva.

En la actualidad existen cientos de productos con este tipo de tecnología lo que permite que su uso sea variado y aplaudido en cualquier campo de la médica. Se utiliza hoy en día en tratamientos con cáncer, problemas cardiológicos, inmunológicos, inflamatorios, hepatitis, su uso ha llegado incluso hacer utilizado en enfermedades degenerativas y cada vez su campo se va ampliando más y más.

Entre los materiales que se usa en la nanotecnología médica tenemos

Liposomas

En primer lugar nos encontramos con el material de la nanotecnología médica llamado liposomas. Los liposomas son nano partículas que se han ido desarrollando para ser utilizadas en distintos ámbitos de la medicina.

Estas nano partículas están compuestas por dos componentes. El primero es su núcleo, el cual tiene una textura acuosa que está recubierta por una membrana que aísla los distintos agentes que pueden degradarse por el contacto de otra sustancia. Esta membrana es fosfolípida material especializado para el  recubrimiento de estos elementos.

Es importante destacar que los liposomas han sido capaces de desarrollarse en ambientes controlados lo que ha permitido el perfeccionamiento de estas nano partículas. Por otro lado los liposomas que contienen en sus núcleos acuosos doxorubicina, han logrado ser aprobados por la FDA, (Administración de Comida y Alimentos) para ser utilizados en tratamientos de cáncer, específicamente de ovarios y mielomas.

Por otro lado esta nanotecnología médica ha logrado que los liposomas que se caracterizan por ser magnéticos desarrollen gran estabilidad lo que permite una transporte de distintos fármacos a nivel cerebral de manera eficiente y rápida.

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Micelas

Esta nanotecnología médica es muy similar con los liposomas, ambos provienen y se desarrollan en ambientes cerrados y controlados. Esto permite que las cargas que se encuentran dentro de ellas permanezcan en un estado completamente protegido sin ser expuestos a los ambientes fisiológicos que conllevan a la degradación de la tecnología lo cual causaría un malfuncionamiento de esta nano partícula.

Es importante destacar que esta nanotecnología médica tiene forma esférica los cuales están compuestos por un núcleo y su cubierta. El primer compuesto es hidrofóbico mientras que el segundo se centra en la hidrofilica, lo cual permite que las micelas puedan transportar de manera correcta y con fácil acceso las micelas a sitios específicos y de difícil acceso como el cerebro humano.

Nanotubos

Este material de nanotecnología médica se dio a conocer en el año 1991. Estas estructuras son formadas por hojas de grafeno, que son conocidas también como hojas de carbono, las cuales se enrollan en una forma cilíndrica en la longitud que se desea.

Esta nanotecnología médica se puede encontrar con una o varias capas dependen del diseño y las necesidades del paciente. De igual manera el diámetro y su largo pueden variar hasta llegar casi al milímetro.

Entre las bondades más destacadas que tiene los nanotubos es la alta flexibilidad, elasticidad y resistencia que poseen combinada con la baja toxicidad que generar en el cuerpo humano son perfectos para la semiconductividad y superconductividad que se requiere en estos casos médicos.

Nanopartículas de oro

Este tipo de nanotecnología médica esta compuesta por clusters o un cumulo de átomos de oro lo cuales son preparados o separados del resultado de la reducción de las sales de oro.

Este tipo de tecnología se ha utilizado en distintos ensayos referentes a colorimétricos que gracias a la agregación de estas nanopartículas hemos podido entender, desarrollar y perfeccionar distintas matrices de biomolecular.

Puntos cuánticos

Por último tenemos la nanotecnología médica presentada o identificada como puntos cuánticos. Estos sistemas de nuevas tecnologías se centrar principalmente en nanocristales los cuales son perfectos semiconductores que al tener contacto con la luz y dependiendo de su tamaño emitirá diferentes colores.

Estos puntos cuánticos nos permiten gracias al espectro de excitación que tienen realizar una emisión sintonizable en tiempos largos con la finalidad de conjugar proteínas que necesite en conductor de estos puntos cuánticos.

Por otro lado estos puntos cuánticos son perfectos como sondas y nano vectores que tienen la capacidad de inducir células y distintas moléculas para llegar al objetivo del paciente.

Nanotecnología médica y su transporte

Es importante entender lo frágil y delicado de esta nanotecnología médica, gracias a que esta compuesta por distintos tipos de estructuras que con un diseño único puede lograr cambios terapéuticos dentro de diferentes tratamientos médicos.

La recreación de estas estructuras celulares es sumamente específica ya que utiliza distintas combinaciones que permite la interacción directa de neuronas y otras células gracias a los núcleos que en ellas se fomentan.

Cuando hablamos de nano partículas aunque parezca increíble estamos refiriéndonos a tecnología avanzada que ha lograr atravesar diversos revestimientos citoplasmicos y nucleares para lograr reactivar por la inducción de material que pude ser químico, genético o biológico, células que se hayan visto afectadas por algún trastorno.

La nanotecnología ha avanzado tan grandemente que tiene la capacidad de reconocer las funciones de las partículas que estamos reestructurando y lograr involucrarla dentro de esta célula.

Entre los beneficios que se han podido desarrollar por medio del transporte de esta nanotecnología médica son el control de farmacinética la cual nos ayuda en la sincronización del tamaño y las propiedades que destaca en la superficie y de como es necesario el equilibrio perfecto entre la resistencia del cuerpo y los tejidos que construyen esta nanotecnología médica.

Por otro lado nos permite la separación de la farmacocinética con la bio distribución que se debe controlar según el tipo de terapia que se pueda utilizar. Esto se puede lograr gracias al sellado de las moléculas activas por medio de medicamentos lo que permite su apertura en lugares específicos.

Esta nanotecnología médica ha logrado aumentar la capacidad de carga de moléculas de medicamentos que se transportara a las células que se encuentran en proceso de regeneración. Esto permite las distintas intervenciones y tratamientos que se puede realizar gracias a la distribución de medicamentos por medio de las nanos partículas.

Nanotecnología médica y la liberación controlada

Una de las ideas vanguardista que ha tenido la nanotecnología médica es el poder lograr la distribución de forma controlada de distintos fármacos o medicinas. La idea original se centra en que por medio de la nano estructuras  se pueda reconocer y transportar de manera eficiente la zona que necesita ser regenerada y de esta manera por medio de un estímulo libere la carga de medicina que corresponde.

Para lograr esto se debe encapsular de manera perfecta los medicamentos, esto con la finalidad de minimizar los efectos secundarios que puedan generar los fármacos mientras se trasladan a la zona afectada.

Al llegar la nano estructura a la zona se debe liberar a una velocidad calculada de manera exacta el medicamento con el fin de que haga efecto. Para lograr esta medida exacta se debe tomar en consideración la temperatura y el PH de la zona que se esta regenerando con el fin de controlar de manera precisa la degradación y el efecto que pueda tener en el cuerpo.

Para lograr comprender de mejor manera la liberación controlada de fármacos o medicamentos te dejamos el siguiente vídeo

La nanotecnología médica y el cáncer

Uno de los avances más significativos que quiere lograr la nanotecnología médica se centra en la utilización de estas nano partículas como transporte de medicamentos o fármacos que se utilicen magnéticamente para poder llegar a la zona de interés.

Si se llega a concretar esta tecnología se podría unir medicinas anticancerígenas con distintos ferrofluidos que por medio de campos magnéticos llegarían a la zona afectada lo que permitiría la separación de las partículas cancerígenas de los tejidos y atacar específicamente las células dañadas.

Una de las características que presentan los tumores es que son solidos, esto le permite a nanotecnología médica que pueda atacar de manera inteligente solo al tumor.

Esto se debe a que se los avancen tecnológicos han permitido que las nano partículas puedan identificar y separar las células cancerígenas de zonas saludables. Al lograr esto existen dos tipos de acumulación selectiva de los tumores los cuales son:

Acumulación pasiva

Cuando nos referimos a la acumulación pasiva de las nano partículas, hablamos del efecto de filtración y retención que tienen las estructuras que ingresemos en el cuerpo. Esto se conoce como el efecto EPR que significa Permeabilidad Mejorada y Efecto de Retención por sus siglas en inglés.

Este efecto se produce gracias a la creación de nuevos vasos sanguíneos conocido como angiogénesis, la cual permite el aumento de permeabilidad y drenaje linfático de los tumores. Este efecto puede ser inducido por distintos factores como lo puede ser la secreción de bradquinina, óxido nítrico, peroxinitrico, entre otros.

Cuando el cuerpo experimenta un alza de estos factores aumenta la permeabilidad del tejido de células cancerígenas, lo que permite que el tumor crezca y tome más cuerpo. El efecto EPR permite a la nanotecnología médica establecer lugares de ataque que exprima la circulación de vasos sanguíneos y de oxigeno lo que facilita la muerte del tumor en las zonas afectadas.

Acumulación Activa

Este tipo de terapia se centra específicamente en la internalización de las nano partículas, las cuales permitirán las terapias de manera concentrada en las células afectadas, gracias a lo que conocemos con funcionalización de las moléculas guías.

Al referirnos a moléculas guías establecemos la afinidad que tienen ellas con las proteínas de superficie, esto permite una conexión con células cancerígenas las cuales serán expuestas a procesos de endocitosis para lograr la liberación de las medicinas que atacaran a las células afectadas.

Nanotecnología médica y las enfermedades neurodegenerativas

El cuerpo humano es simplemente perfecto, una de las luchas con las que se ha encontrado la nanotecnología médica radica en la destrucción por parte del cuerpo humano de elemento ajeno a ella, sobretodo en la parte donde se ubica la materia encefálica.

Sin embargo, las tecnologías que se han logrado avanzar ha descubierto que si el paciente sufre de enfermedades neurodegenerativas el cuerpo es capaz de leer las nano estructuras con proteína como una solución y evita la destrucción de las mismas.

Por lo que la nanotecnología médica ha dado una opción de recuperación al trasladar fármacos a las neuronas y células que se encuentran en peligro de degradación y atacarlas de manera inteligente.

Una de las bondades de estas tecnologías es que son biodegradables por lo que al haber cumplido con la función, no nos debemos de preocupar de hacer una consulta para eliminarlas del cuerpo ya que ellas mismas se consumen.

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Nanotecnología médica y la regeneración

Cuando nos referimos a medicina regenerativa debemos saber que hablamos de la medicina que busca regenerar o renovar distintos factores del cuerpo humano como lo puede ser las células, los órganos o tejido, con el objetivo final de lograr restablecer o restaurar el funcionamiento normal del área en cuestión.

Por eso cuando se funciona la medicina regenerativa con la nanotecnología médica se espera un avance astronómico. Ya que el material que se utiliza para las nano estructuras contienen propiedades físicas y químicas que permiten que la regeneración de la zona afectada sea posible. La nanotecnología médica ha permitido que la composición de estas estructuras permita el diseño y la creación de células en los tejidos afectados.

La construcción de estos nanos materiales busca mejorar por medio de la interface que las prótesis neurales se complementes de manera perfecta para lograr la bio compatibilidad que el tejido necesita para lograr la construcción del recubrimiento de la zona afectada.

Esta unión de medicinas esta logrando prometer que las terapias de regeneración de tejidos, órganos o células sea efectivo gracias a la asistencia efectiva in situ del nuevo tejido. Ya que la nanotecnología médica permite el control de la iniciación de los distintos procesos donde las moléculas pueden transportar medicina y hasta células madres para lograr el objetivo de la regeneración.

Regeneración nerviosa

Gracias a los avances tecnológicos que se destaca en la nanotecnología médica la regeneración nerviosa ya es una realidad. El objetivo de esta medica es lograr encapsular las distintas células y tejidos dentro de las nano estructuras para que puedan ser guiando a la zona afectada y lograr el crecimiento celular.

Una de las bondades más destacadas de la nanotecnología médica es la creación de estructuras flexibles, duraderas y del largo necesario, lo cual es perfecto para la regeneración nerviosa. Gracias a que estas nuevas creaciones estructurales las podemos hacer funcionar con los sensores dentro de las zonas afectadas y lograr el crecimiento celular por medio de los moldes que nos ofrece la nanotecnología médica.

En la actualidad los distintos ensayos médicos se están centrando en la reconstrucción, reparación y regeneración de distintos lugares del sistema nervioso donde también se esta estudiando la nanotecnología médica en la médula espinal. Lo que ayudaría a personas con parálisis en distintas zonas del cuerpo.

Regeneración Cerebral

Este tipo de medicina se centra específicamente en lograr ala perfección el ambiente del cerebro lo cual permite la promoción y regeneración del tejido encefálico. Esto se puede lograr gracias a que los nano materiales y estructuras que utilicemos pueden lograr ser plataformas que eviten la descomposición y muerte del cerebro a nivel celular.

Cuando hablamos de muerte cerebral a nivel celular entendemos que nos estamos refiriendo a daños causado por infartos cerebrales, superóxidos, daños por accidentes o problemas serios en la médula espinal.

Si se logra comprender y establecer en un ambiente controlado que los nano materiales envíen a las zonas y células afectadas los fármacos o medicamentos necesarios para la regeneración celular en la zona cerebral podemos encontrar la cura a muchas enfermedades que se centran en la zona encefálica del cuerpo humano.

Nanotecnología médica en los diagnósticos

El objetivo de lograr involucrar la nanotecnología médica en los diagnósticos se centra en que se podría lograr la identificación exacta de las enfermedades, así como el estado en que se encuentran el ambiente celular o molecular de la zona afectada.

Si hablamos con cualquier médico de cualquier campo concordara con que un diagnostico temprano en cualquier enfermedad permite que la capacidad de respuesta sea más rápida y eficiente dentro del esquema de sanación.

Y con la nanotecnología médica se puede lograr estos diagnósticos rápidos y con niveles de perfección muy elevadas. Gracias a que permitiría la lectura completa de la zona afectada utilizando nano dispositivos y el sistema de contraste para lograr un certero y fiel diagnóstico.

Una de las bondades que permite utilizar esta nanotecnología médica es que podemos lograr imágenes con dispositivos que no necesitan utilizar marcadores fluorescentes o radioactivos. Gracias a que detectan en tiempo real la sensibilidad y el estado de las células de la zona de interés.

El funcionamiento de este tipo de tecnología se piensa utilizar en sistemas de lecturas que funcionan con la resonancia magnética nuclear, como lo son tumores y cáncer que se estén desarrollando.

Otras aplicaciones de la nanotecnología médica

A lo largo de este artículo hemos visto como estas nuevas tecnologías que se siguen desarrollando desde ya están cambiando el campo médico gracias a su efectividad y precisión. Y aunque mucho de las aplicaciones se encuentran todavía en fase de estudio no se puede negar que si se lograr controlar el ambiente de ejecución de las formulación de las nanos estructuras y el completo funcionamiento serian de gran ayuda en distintas ramas de la medicina.

Otro de los campos médicos que esta incursionando en el campo de la nanotecnología médica es en la regeneración y reparación de tejidos tanto musculares como óseos. Estos permitirían que no solamente fuera posible la regeneración celular como se explico anteriormente, sino que músculos completos gracias a la perfección de la nanotecnología médica se pueden regenerar completamente. Por otro lado nos encontramos con la reparación de huesos lo cual sería de gran ayuda al momento de lesiones importantes o menos llamativas como lo son fracturas o roses importantes dentro del sistema óseos sin importar el lugar donde se encuentren.

Esto se daría gracias a que las nano estructuras se podrían programas para que identificaran fisuras en el sistema óseo y ser reparado de dos maneras. La primera se centran en la inyección de medicamentos que permitan una recuperación mucho más rápida, mientras que la segunda se está desarrollando para lograr la fusión de estas nanos estructuras dentro del hueso para lograr la unificación total del hueso.

Aunque es ciencia que todavía no se ha podido lograr los avances tecnológicos apuntan para ese desarrollo de medicina. De igual manera se están realizando estudios para que las medicinas o fármacos puedan ingresar dentro de las nanos estructuras para enviar antisépticos, antibióticos, quimioterapias, radioterapias y un sinfín de medicamentos para que ataquen a la zona afectada sin necesidad de exponer a todo el cuerpo a efectos secundarios.

Una de las razones por las cuales las nano estructuras se encuentran en etapas de estudio todavía es que aunque las que se construyen con fibra de carbono no han tenido mayores inconvenientes las de estructura de plata, han tenido un efecto negativo dentro del sistema ya que se ha comprobado en distintos estudios que la aplicación de estas nanos estructuras son cuarenta y cinco veces más toxicas y que lograr eliminar bacterias malignas y benignas.

Por eso es de suma importancia que continúen los estudios médicos donde se pueda perfeccionar este tipo de nanotecnología médica con el fin de realizar diagnósticos mucho más precisos y que los procesos de medicación sean más efectivos que la medicina tradicional. Gracias a que las medicinas o los fármacos  son llevados directamente a las zonas afectadas.

Riesgos de la nanotecnología médica

Como ya hemos aclarado este tipo de tecnología se encuentra todavía en fase experimental, por lo que es responsable mencionar los riesgos o los impactos con los que se han encontrado los especialistas en la evolución de este tipo de tecnología.

Una de los riesgos más importantes que se ha detectado es que cuando se utilizan en la elaboración de las nanos partículas dióxido de titanio y óxido de zinc nos podemos encontrar con daño a nivel de células de piel y en consecuencia el ADN. Esta investigación fue dada a conocer en el año 1997 por la Universidad de Oxford y de Montreal, este tipo de conjugación la podemos encontrar en la mayoría de los protectores solares de consumo comercial.

Por otro lado en el año 2002 el Centro de Nanotecnología Biológica de la Universidad de Rice, ubicada en Houston, demostró que las nano partículas se acumulan en los órganos, específicamente hígado y pulmones de los animales que estaban siendo utilizados en los experimentos. Esto puede traer como consecuencia el origen de nuevas enfermedades como tumores que al igual que el primer caso cambie y dañe el ADN. De igual manera informaron que los nanotubos son de gran riesgo ya que pueden clavarse en los pulmones y generar padecimiento de grave alcance.

Por último cabe mencionar que el Grupo ETC, liderado por el tóxico-patólogo Vyvyan Howard, ha logrado demostrar que el tamaño de las nanos partículas es más peligroso que el mismo material con que se fabrican, gracias a que  aumentan de manera notable el potencial catalítico y por el tamaño el sistema inmunológico se vuelve ciego y no los detecta. Por otro lato Howard a demostrado que la utilización de las nano partículas impactan de manera negativa el ambiente donde se desenvuelven. Según un estudio que realizo pudo demostrar que las nano esferas de carbono disueltas en el agua pueden dañar cerebros de peces y la muerte de lo que es conocido como pulgas de agua.

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