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Nanotecnología: Aplicada a la Medicina3IntroducciónEl presente informe tiene por objetivo presentar y exponer la aplicació...
Nanotecnología: Aplicada a la Medicina4Nanotecnología¿Qué es la Nanotecnología?Es un concepto de investigación basado en e...
Nanotecnología: Aplicada a la Medicina5Historia y OrigenA finales de los años 50’, el físico ganador de un premio nobel Ri...
Nanotecnología: Aplicada a la Medicina6Nuestra misión es investigar dentro del campo de la medicina moderna, comienzo, dif...
Nanotecnología: Aplicada a la Medicina7NanodiagnósticoEl objetivo principal de la nanodiagnosis es detectar enfermedades e...
Nanotecnología: Aplicada a la Medicina8Nanomedicina regenerativaEste tipo de medicina se encarga de reparar o sustituir te...
Nanotecnología: Aplicada a la Medicina9ConclusiónEn relación al análisis del tema que se ha mencionado, se puede deducir y...
Nanotecnología: Aplicada a la Medicina10BibliografíaWikipedia: usado para términos y personajes existentes en este documen...
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Nanotecno

Published on: Mar 3, 2016
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Nanotecno

  • 1. Ingeniería en ComputaciónIngeniería en ElectrónicaFacultad de IngenieríaNanotecnologíaAplicada a la MedicinaProfesor: María Victoria Vallejos A.Alumnos: Carlos Covarrubias B.Felipe Navarro
  • 2. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina2ÍndiceIntroducción.................................................................................................................3Nanotecnología ...........................................................................................................4¿Qué es la Nanotecnología? ..................................................................................4Historia y Origen......................................................................................................5Nanotecnología y Medicina.....................................................................................6Nanodiagnóstico .................................................................................................. 7Liberación controlada de fármacos..................................................................... 7Nanomedicina regenerativa.................................................................................8Conclusión...................................................................................................................9Bibliografía................................................................................................................. 10
  • 3. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina3IntroducciónEl presente informe tiene por objetivo presentar y exponer la aplicación de la nanotecnología,específicamente en el área de la medicina.En primer lugar se aclarará ¿Qué es la Nanotecnología?, donde se abarcarán ciertos ámbitos deesta, tales como su origen, principales precursores, utilidades v aplicaciones para esta, etc.En segundo lugarse adentrará en el campo de la medicina moderna, en la actualidad. Esta hatenido un aventajado ascenso tras estos últimos años, con descubrimientos que han facilitado unaserie de inventos, innovando en la alta tecnología y creando facilidades para la investigación deesta rama de la ciencia.Para finalizar se presenta el nanodiagnóstico, la liberación contralada de fármacos y lananomedicina regenerativa, como elementos de la Nanomedicina.
  • 4. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina4Nanotecnología¿Qué es la Nanotecnología?Es un concepto de investigación basado en el control de la materia a escalas muy pequeñas,“nano”, el cual es un prefijo que viene del griego “νάνος”, que significa enano, este es usadoprincipalmente en unidades métricas y se denota de la siguiente forma: 10-9(0.000.000.001),tomando como referencia un pelo humano cuyo espesor es de 80 µm (micrómetros) aprox.podemos decir que 1 µm = 1.000 nm (nanómetros), teniendo una idea del tamaño al cual nosestamos enfrentando se puede entender la magnitud lograda en este ultimo avance de la ciencia.Como bien dice la palabra o conceptoreferidos, es tecnología a nivelesnanoescalares y busca fabricar productos,maquinas con precisión atómica, manipulandola estructura molecular, diseñando materialesa partir del reordenamiento de las moléculas yátomos de estos. Cada material conocidodepende del orden que tengan los átomos, loscuales con esta tecnología han podido sertrabajados, provocando en ellos un cambio ensu estructura, a partir de esto se ha abierto unmundo no conocido, donde se han visto laspropiedades de los materiales pueden sertotalmente diferentes al ser manipulados aesta escala, tomando por ejemplo el aluminio,si cortamos pedazos muy pequeños de estematerial, del orden de milímetros, este seguirásiendo aluminio, al contrario, cuando lotrabajamos a nivel nanometrico,observaremos propiedades completamentediferentes, mas inestables, es decir, puede sertransformado o trabajado.En el mundo de la electrónica encontramostodo un avance en nanotecnología, con lafabricación de chips de computadores porejemplo que cada vez son mas pequeños y nopor eso mas lenta su operación, al contrario, mientras mas pequeño, mas rápido es sufuncionamiento, así como el precio ha disminuido también. Aparte del mundo de la electrónica,también nos encontramos con la biotecnología que busca manipular sistemas vivos, tanto comofabricar nano-maquinas como sensores que pueden introducirse en nuestro organismo, sindañarlo, para una mas especifica diagnosis. Otro de los grandes sectores introducidos en estarevolución nanotecnológica es la fabricación de nano-materiales, que básicamente consiste en loanteriormente explicado, provocar una variación en los átomos y moléculas para así producir uncambio en ellos, dando paso a nuevos materiales mas resistentes y con otras propiedades.Micro-mecanismo y ácaro (tamaño, 300 µm)y ácaro (tamaño:micras)
  • 5. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina5Historia y OrigenA finales de los años 50’, el físico ganador de un premio nobel Richard Feynman daba un discursoen el Instituto Tecnológico de California, en el cual hacia referencia a las posibilidades de dar ungiro a la ciencia común e introducirse en la nano-ciencia, Feynman creía que no existía nada encontra dentro de los principios de la física para maniobrar las cosas átomo por átomo.La idea de básica de realizar cambios a una escala tan pequeña en las cosas no era tandescabellada, dentro del mundo científico se comenzó a creer realmente en la posibilidad yfactibilidad de indagar en la estructura molecular para el uso científico.Al paso de los años luego de haber comenzado lainvestigación, se realiza un descubrimiento, en elaño 1985 los científicos Robert Curl, Harold Kroto yRichard Smalley encontraron fortuitamente unatercera forma alotrópica de carbono, el C60, ollamada también “Buckminsterfullereno” o“Fullereno”, nombre dado en mención al ingenieroRichard Buckminster Fuller, diseñador del DomoGeodésico, el cual tiene un gran parecido al C60.Gracias a la versatilidad y estabilidad que tienen lasmoléculas de fullereno fue posiblereunir unacantidad de investigadores para estudiar suspropiedades, como la capacidad de introducirátomos de otros elementos dentro de lasbuckybolas (otro nombre entregado al fullereno)debido a su forma de jaula, parecido a un balón defutbol.Luego de este descubrimiento se encontró otras formas alotrópicas del carbono, una de ellas es el“Nanotubo”, que se denomina con ese nombre por su forma y sutamaño, su estructura esta basada en laminas de grafitoenrolladas para obtener un mejor uso de el mismo, su tamaño yespesor puede variar dependiendo de la lamina de grafito y elgrado en que se enrolla este mismo. Este material tienepropiedades nunca antes vistas, eléctricamente, con unageometría adecuada puede llegar a ser un superconductor,mecánicamente es el material mas resistente creado hasta eldía de hoy, comparándolo con el acero, se puede decir que esentre 10 a 100 veces mas resistente que el.En el año 1997 se creo, gracias a estos nanotubos, la guitarramas pequeña del mundo, llegando a medir unos 10 µm, eltamaño de un glóbulo rojo, que con la ayuda de unos láseres deprecisión es capaz de ser tocada, aunque suena no es audiblepor el oído humano.El 1998 se inventó el “nanolápiz”, que es capaz de escribir.Así como estas creaciones, hoy en día hay una verdadera revolución nanotecnologicas condiferentes usos y aplicaciones, en distintas industrias como la minería, la medicina, energíasalternativas, computación, etc.Esfera de Fullereno.Nanotubo de Carbono.
  • 6. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina6Nuestra misión es investigar dentro del campo de la medicina moderna, comienzo, diferentes usos,logros, en fin, una serie de datos que nos servirán para entender y entrar en el mundo de lamedicina.Nanotecnología y MedicinaLa medicina siempre ha buscado la forma de diagnosticar distintos tipos de enfermedades paratener la posibilidadde prevención y tratamientocuando la enfermedad se encuentra en un estado deinicio de su desarrollo, gracias a la “Nanomedicina”esto se ve cada vez mas cerca, actualmente, se halogrado la dosificación de medicamentos conprecisión microscópica, usando nanofibras pegadasa nanopartículas que contienen dichosmedicamentos, por ejemplo para quimioterapia, quea causa de una imprecisa dosificación demedicamentos no siempre se obtiene un buenresultado debido a que no son capaces de identificarlas células cancerígenas, ahora, las hebras quecontienen el medicamento se atraen por las célulascancerígenas, al adherirse a ellas sueltan dichomedicamento al interior de las células.En el futuro se espera crear “nanorobots”, los cuales permiten una variedad de soluciones, comonanosensores que permiten entrar en el cuerpo humano sindañarlo para diagnosticar cualquier tipo de anomalía en el, asícomo también que sean capaces de tratar tejidos y órganosenfermos.Como resumen podemos decir que la nanomedicina se divide en tres partes, el nanodiagnostico, lananoterapia o liberación controladade fármacos y la nanomedicinaregenerativa.La liberación de fármacos nos sirvepara entender una de las técnicasmas desarrolladas ennanomedicina.Primer Nanomedicamento contra el cáncer,fabricado por el Dr. Mahmud Reza Jafari (Irán)Prototipo deNanorobot.NanomedicinaNanodiagnostico(nanobiosensores)Liberación controlada defármacosMedicina regenerativa(terapia génica, terapiacelular e ingeniería tisular)
  • 7. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina7NanodiagnósticoEl objetivo principal de la nanodiagnosis es detectar enfermedades en su estado inicial, asímediante la utilización de nanodispositivos se puede determinar a tiempo el tipo de tratamiento,que medicamento usar y así obtener una rápida recuperación del paciente. Existen dos tipos dediagnósticos que se pueden utilizar en nanomedicina, “in vivo” o “in vitro”.Un diagnostico “in vivo” implica que el uso de nanodispositivos pueden ser usados para identificar ycuantificar células cancerígenas, esta técnica conlleva un diseño sofisticado para asegurar sucorrecto funcionamiento y reducir los efectos secundarios que puedan existir. Por otra parte, eldiagnostico “in vitro” ofrece una mayor flexibilidad debido a que se pueden incluir pequeñasmuestras de fluidos corporales o tejidos, así facilitando la detección de células cancerígenas odefectos genéticos por ejemplo.Existe el diagnostico mediante nanoparticulas(semiconductoras, metálicas o magnéticas) es hasta elmomento uno de los sistemas mas desarrollados deesta época, por ejemplo, los puntos cuánticos que seemplean para el marcaje celular o para la identificaciónde tumores o zonas enfermas, estas nanoparticulastienen un tamaño de entre 1 y 10 µm y por su caráctercuántico emiten luz en diferentes longitudes de onda(en diferentes colores), lo cual es muy útiles comomarcadores biológicos. Aunque las nanoparticulas nose manejan por si solas, es preciso indicarles comolocalizar el tumor, para ello se recubren con moléculasbiológicas (bioreceptores) con afinidad hacia uncompuesto especifico de la célula cancerígena. Además tienen que ser recubiertas por un polímerollamado polietilenglicol, el cual actúa como capa de invisibilidad, ayudando a la nanoparticula a noser detectada por algún sistema de protección de nuestro cuerpo.Liberación controlada de fármacosOtra solución que ofrece la Nanomedicina es el desarrollo de nuevos sistemas de liberacióncontrolada de fármacos. La idea consiste en utilizar nanoestructuras que transporten el fármacohasta la zona dañada y, solamente cuando han reconocido esa zona, lo liberen como respuesta aun cierto estímulo. Para ello es necesaria la previa encapsulación o desactivación de los fármacospara que no actúen durante su tránsito por el cuerpo hasta llegar al lugar afectado, de forma quemantengan intactas sus propiedades físico-químicas y que se minimicen posibles efectossecundarios en otras zonas del cuerpo. Una vez que el fármaco ha llegado a su destino, debeliberarse a una velocidad apropiada para que sea efectivo, lo cual se puede hacer mediante unavariación de ciertas condiciones (pH o temperatura, por ejemplo) en la zona dañada, o mediante uncontrol preciso de la velocidad de degradación del material encapsulante, permitiendo que laliberación del fármaco sea controlada. Para la administración de fármacos se han propuesto unagran variedad de nanoestructuras, como pueden ser nanopartículas, nanocápsulas, dendrímeros,liposomas, micelas, nanotubos, conjugados poliméricos, microgeles, etc.Nanoparticulas de diagnostico (biosensores)
  • 8. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina8Nanomedicina regenerativaEste tipo de medicina se encarga de reparar o sustituir tejidos y órganos dañados mediante laaplicación de métodos como la terapia génica, la terapia celular, la dosificación de sustanciasbiorregenerativas y la ingeniería de tejidos. Es en esta ultima donde la nanotecnología tiene masauge, como por ejemplo con la idea de diseñar estructuras que favorezcan el crecimiento de tejidosdañados, una dificultad es encontrar los materiales adecuados que permitan mantener el órganoen funcionamiento mientras se regenera las zona dañada.Entre los materiales usados hasta ahora para su investigación cabe destacar los nanotubos decarbono, nanoparticulas como hidroiapatita o zirconia, nanofibras de polímero biodegradable,nanocomposites, etc.Como conclusión decimos que la nanotecnología ha demostrado grandes avances en las ultimasdécadas, los conceptos de nanotecnología se están aplicando en métodos de diagnostico cada díamas sensibles, como formas de dosificación de medicamentos, diagnostico de enfermedades ytratamientos de regeneración de tejidos y órganos dañados entre otros usos, abriendo así unabrecha nunca antes explorada con resultados que no se esperaban fueran tan precisos y útiles.
  • 9. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina9ConclusiónEn relación al análisis del tema que se ha mencionado, se puede deducir y señalar que lananotecnología dentro de la medicina traerá grandes posibles adelantos, tales como: la cura contraen cáncer o la protección contra diferentes infecciones causadas por bacterias u otros organismos,o más aun, la cura de la enfermedad que hoy en día se teme demasiado: El SIDA.También cabe señalar y destacar que según el informe de un grupo de investigadores de laUniversidad de Toronto, en Canadá, las quince aplicaciones más prometedoras de lananotecnología son: Almacenamiento, producción y conversión de energía. Armamento y sistemas de defensa. Producción agrícola. Tratamiento y remediación de aguas. Diagnóstico y cribaje de enfermedades. Sistemas de administración de fármacos. Procesamiento de alimentos. Remediación de la contaminación atmosférica. Construcción. Monitorización de la salud. Detección y control de plagas. Control de desnutrición en lugares pobres. Informática. Alimentos transgénicos. Cambios térmicos moleculares (Nanotermología).
  • 10. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina10BibliografíaWikipedia: usado para términos y personajes existentes en este documento, por ejemplo: Richard Feynman Robert Curl Harold Kroto Richard Smalley Richard Buckminster Fuller Buckminsterfullereno Nanotubos de carbono CarbonoArticulo: La Revolución de la Nanomedicina, por Laura M. Lechuga Gómez, Profesor deinvestigación del CSIC.Artículo: Nanotecnología: actualidad y Futuro, por Mª Teresa Cuberes Monserrat, Catedrática deciencia de los Materiales.

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