Gràcies a la nanotecnologia mèdica es poden estudiar estructures mínimes, descobriu quins són els beneficis que aporta aquesta tecnologia d'avantguarda.
Nanotecnologia mèdica
La nanotecnologia mèdica és la tecnologia que s'ha desenvolupat d'una manera específica que ha aconseguit treballar els materials, fàrmacs i estructures que es mesuren en nanòmetres, els quals són la unitat de longitud que equival a una milmilionèsima part del metro.
Aquesta evolució en la tecnologia ha aconseguit crear avenços totalment radicals a la metgessa tradicional. La nanotecnologia mèdica ha aconseguit la creació i el funcionament total d'òrgans artificials, respectant la naturalesa i el moviment de cadascun tenint una acceptació el cos dels pacients increïblement positiva.
Aquest tipus d'innovació tecnològica ha fet que experts en la matèria aconsegueixin la manipulació d'estructures que es troben a nano escala com ho són les cèl·lules, virus, ADN, entre d'altres. Per tal que es pugui aconseguir la reconfiguració de cadascun per resoldre problemes en pacients.
L'evolució de la nanotecnologia mèdica ha fet que el camp d'expansió on s'ha desenvolupat cada cop sigui més ampli per l'alt nivell de potenciació que es pot tenir amb el bon desenvolupament de l'àrea.
Tanmateix, cal que es tingui la infraestructura i els avenços tecnològics perquè l'evolució d'aquesta branca sigui un èxit. El maneig correcte d'aquest desenvolupament mèdic aconseguir aconseguir de manera completa que el subministrament de medicament, la teràpia coneguda com a gènica i els diagnòstics siguin cada vegada més propers a la perfecció.
Aquest tipus devolució dins de la medicina ha aconseguit que la nanotecnologia molecular sigui viable avui dia. Assolint que la seva aplicació dins de la vida dels éssers humans sigui completa aconseguint millorar la qualitat de vida de cadascun dels qui necessiten aquest tipus datenció.
Cal entendre que la nanotecnologia mèdica ha aconseguit dissenyar i assolir la interacció del cos amb les pròtesis que es col·loquen. En les darreres dècades s'ha aconseguit l'elaboració d'ossos, cartílags i pells artificials que gràcies a la tecnologia avançada no són rebutjades pel cos i aconsegueixen complir la funció que tenen a la perfecció.
Si vols saber més que és la tecnologia i com ha aconseguit canviar cadascun dels nostres aspectes de vida et convidem a ingressar al següent enllaç Tipus de Tecnologia
Materials aplicats a la nanotecnologia mèdica
Quan ens referim a nanotecnologia mèdica hem de comprendre que per raons òbvies els materials que es fan servir en aquests avenços són completament nous.
Aquesta tecnologia empra materials d'enginyeria diferents i diversos, la qual cosa permet que la interacció que es tingui entre la nanotecnologia mèdica i el cos del pacient sigui completament orgànica i no tan invasiva.
Actualment hi ha centenars de productes amb aquest tipus de tecnologia, cosa que permet que el seu ús sigui variat i aplaudit en qualsevol camp de la mèdica. S'utilitza avui dia en tractaments amb càncer, problemes cardiològics, immunològics, inflamatoris, hepatitis, el seu ús fins i tot ha arribat a fer-lo servir en malalties degeneratives i cada vegada el seu camp es va ampliant més i més.
Entre els materials que s'usa a la nanotecnologia mèdica tenim
Liposomes
En primer lloc ens trobem amb el material de la nanotecnologia mèdica anomenat liposomes. Les liposomes són nano partícules que s'han anat desenvolupant per ser utilitzades en diferents àmbits de la medicina.
Aquestes nano partícules estan compostes per dos components. El primer n'és el nucli, el qual té una textura aquosa que està recoberta per una membrana que aïlla els diferents agents que es poden degradar pel contacte d'una altra substància. Aquesta membrana és fosfolípida material especialitzat per al recobriment daquests elements.
És important destacar que els liposomes han estat capaços de desenvolupar-se en ambients controlats, cosa que ha permès el perfeccionament d'aquestes nano partícules. D'altra banda els liposomes que contenen en els seus nuclis aquosos doxorubicina, han aconseguit ser aprovats per la FDA (Administració de Menjar i Aliments) per ser utilitzats en tractaments de càncer, específicament d'ovaris i mielomes.
D'altra banda, aquesta nanotecnologia mèdica ha aconseguit que els liposomes que es caracteritzen per ser magnètics desenvolupin gran estabilitat, cosa que permet un transport de diferents fàrmacs a nivell cerebral de manera eficient i ràpida.
Micel·les
Aquesta nanotecnologia mèdica és molt similar amb les liposomes, tots dos provenen i es desenvolupen en ambients tancats i controlats. Això permet que les càrregues que es troben dins romanguin en un estat completament protegit sense ser exposats als ambients fisiològics que comporten a la degradació de la tecnologia la qual cosa causaria un mal funcionament d'aquesta nano partícula.
És important destacar que aquesta nanotecnologia mèdica té forma esfèrica els quals estan compostos per un nucli i la coberta. El primer compost és hidrofòbic mentre que el segon se centra en la hidrofílica, la qual cosa permet que les micel·les puguin transportar de manera correcta i amb fàcil accés les micel·les a llocs específics i de difícil accés com el cervell humà.
nanotubs
Aquest material de nanotecnologia mèdica es va donar a conèixer l'any 1991. Aquestes estructures són formades per fulles de grafè, que són conegudes també com a fulles de carboni, les quals s'enrotllen en una forma cilíndrica en la longitud que es desitja.
Aquesta nanotecnologia mèdica es pot trobar amb una o diverses capes depenen del disseny i les necessitats del pacient. De la mateixa manera, el diàmetre i el seu llarg poden variar fins arribar gairebé al mil·límetre.
Entre les bondats més destacades que té els nanotubs és l'alta flexibilitat, elasticitat i resistència que tenen combinada amb la baixa toxicitat que generar al cos humà són perfectes per a la semiconductivitat i superconductivitat que es requereix en aquests casos mèdics.
Nanopartícules d'or
Aquest tipus de nanotecnologia mèdica està composta per clústers o un cúmul d'àtoms d'or que són preparats o separats del resultat de la reducció de les sals d'or.
Aquest tipus de tecnologia s'ha fet servir en diferents assaigs referents a colorimètrics que gràcies a l'agregació d'aquestes nanopartícules hem pogut entendre, desenvolupar i perfeccionar diferents matrius de biomolecular.
punts quàntics
Finalment tenim la nanotecnologia mèdica presentada o identificada com a punts quàntics. Aquests sistemes de noves tecnologies se centrar principalment en nanocristalls els quals són perfectes semiconductors que en tenir contacte amb la llum i depenent de la seva mida emetrà diferents colors.
Aquests punts quàntics ens permeten gràcies a l‟espectre d‟excitació que tenen realitzar una emissió sintonitzable en temps llargs amb la finalitat de conjugar proteïnes que necessiti en conductor d‟aquests punts quàntics.
D'altra banda, aquests punts quàntics són perfectes com a sondes i nano vectors que tenen la capacitat d'induir cèl·lules i diferents molècules per arribar a l'objectiu del pacient.
Nanotecnologia mèdica i el seu transport
És important entendre el que és fràgil i delicat d'aquesta nanotecnologia mèdica, gràcies al fet que aquesta composta per diferents tipus d'estructures que amb un disseny únic pot aconseguir canvis terapèutics dins de diferents tractaments mèdics.
La recreació d'aquestes estructures cel·lulars és summament específica ja que utilitza diferents combinacions que permet la interacció directa de neurones i altres cèl·lules gràcies als nuclis que s'hi fomenten.
Quan parlem de nano partícules encara que sembli increïble ens referim a tecnologia avançada que ha aconseguit travessar diversos revestiments citoplàsmics i nuclears per aconseguir reactivar per la inducció de material que pot ser químic, genètic o biològic, cèl·lules que s'hagin vist afectades per algun trastorn.
La nanotecnologia ha avançat tan gran que té la capacitat de reconèixer les funcions de les partícules que estem reestructurant i aconseguir involucrar-la dins aquesta cèl·lula.
Entre els beneficis que s'han pogut desenvolupar per mitjà del transport d'aquesta nanotecnologia mèdica són el control de farmacinètica la qual ens ajuda en la sincronització de la mida i les propietats que destaca a la superfície i de com cal l'equilibri perfecte entre la resistència del cos i els teixits que construeixen aquesta nanotecnologia mèdica.
D'altra banda, ens permet la separació de la farmacocinètica amb la bio distribució que cal controlar segons el tipus de teràpia que es pugui utilitzar. Això es pot aconseguir gràcies al segellat de les molècules actives per mitjà de medicaments, cosa que permet la seva obertura en llocs específics.
Aquesta nanotecnologia mèdica ha aconseguit augmentar la capacitat de càrrega de molècules de medicaments que es transportés a les cèl·lules que es troben en procés de regeneració. Això permet les diferents intervencions i tractaments que es pot fer gràcies a la distribució de medicaments per mitjà de les nanos partícules.
Nanotecnologia mèdica i l'alliberament controlat
Una de les idees avantguardista que ha tingut la nanotecnologia mèdica és poder aconseguir la distribució de forma controlada de diferents fàrmacs o medicines. La idea original se centra que per mitjà de la nano estructures es pugui reconèixer i transportar de manera eficient la zona que necessita ser regenerada i així per mitjà d'un estímul alliberi la càrrega de medicina que correspon.
Per aconseguir això cal encapsular de manera perfecta els medicaments, això amb la finalitat de minimitzar els efectes secundaris que puguin generar els fàrmacs mentre es traslladen a la zona afectada.
En arribar la nano estructura a la zona s'ha d'alliberar a una velocitat calculada de manera exacta el medicament per tal que faci efecte. Per aconseguir aquesta mesura exacta s'ha de prendre en consideració la temperatura i el PH de la zona que s'està regenerant per tal de controlar de manera precisa la degradació i l'efecte que pugui tenir al cos.
Per aconseguir comprendre de millor manera l'alliberament controlat de fàrmacs o medicaments et deixem el vídeo següent
La nanotecnologia mèdica i el càncer
Un dels avenços més significatius que vol aconseguir la nanotecnologia mèdica se centra en la utilització d'aquestes nano partícules com a transport de medicaments o fàrmacs que es facin servir magnèticament per poder arribar a la zona d'interès.
Si s'arriba a concretar aquesta tecnologia es podria unir medicines anticancerígenes amb diferents ferrofluids que per mitjà de camps magnètics arribarien a la zona afectada, cosa que permetria la separació de les partícules cancerígenes dels teixits i atacar específicament les cèl·lules danyades.
Una de les característiques que presenten els tumors és que són sòlids, això permet a nanotecnologia mèdica que pugui atacar de manera intel·ligent només el tumor.
Això és perquè els avancen tecnològics han permès que les nano partícules puguin identificar i separar les cèl·lules cancerígenes de zones saludables. En aconseguir això hi ha dos tipus d'acumulació selectiva dels tumors que són:
Acumulació passiva
Quan ens referim a l'acumulació passiva de les nano partícules, parlem de l'efecte de filtració i retenció que tenen les estructures que ingressem al cos. Això es coneix com l'efecte EPR que significa Permeabilitat Millorada i Efecte de Retenció per les sigles en anglès.
Aquest efecte es produeix gràcies a la creació de nous vasos sanguinis conegut com a angiogènesi, la qual permet l'augment de permeabilitat i drenatge limfàtic dels tumors. Aquest efecte pot ser induït per diferents factors com ara la secreció de bradquinina, òxid nítric, peroxinítric, entre d'altres.
Quan el cos experimenta una alça d'aquests factors augmenta la permeabilitat del teixit de cèl·lules cancerígenes, cosa que permet que el tumor creixi i prengui més cos. L'efecte EPR permet a la nanotecnologia mèdica establir llocs d'atac que espremi la circulació de vasos sanguinis i d'oxigen, cosa que facilita la mort del tumor a les zones afectades.
Acumulació Activa
Aquest tipus de teràpia se centra específicament en la internalització de les nano partícules, les quals permetran les teràpies de manera concentrada a les cèl·lules afectades, gràcies al que coneixem amb funcionalització de les molècules guies.
En referir-nos a molècules guies establim l'afinitat que tenen amb les proteïnes de superfície, això permet una connexió amb cèl·lules cancerígenes les quals seran exposades a processos d'endocitosi per aconseguir l'alliberament de les medicines que atacaran les cèl·lules afectades.
Nanotecnologia mèdica i les malalties neurodegeneratives
El cos humà és simplement perfecte, una de les lluites amb què s'ha trobat la nanotecnologia mèdica rau en la destrucció per part del cos humà d'element aliè a ella, sobretot a la part on s'ubica la matèria encefàlica.
Tot i això, les tecnologies que s'han aconseguit avançar ha descobert que si el pacient pateix de malalties neurodegeneratives el cos és capaç de llegir les nano estructures amb proteïna com una solució i evita la destrucció de les mateixes.
Per això la nanotecnologia mèdica ha donat una opció de recuperació en traslladar fàrmacs a les neurones i cèl·lules que es troben en perill de degradació i atacar-les de manera intel·ligent.
Una de les bondats d'aquestes tecnologies és que són biodegradables, per això, en haver complert amb la funció, no ens hem de preocupar de fer una consulta per eliminar-les del cos ja que elles mateixes es consumeixen.
Nanotecnologia mèdica i la regeneració
Quan ens referim a medicina regenerativa hem de saber que parlem de la medicina que busca regenerar o renovar diferents factors del cos humà com ho pot ser les cèl·lules, els òrgans o teixit, amb l'objectiu final d'aconseguir restablir o restaurar el funcionament normal de l'àrea a qüestió.
Per això, quan es funciona la medicina regenerativa amb la nanotecnologia mèdica, s'espera un avenç astronòmic. Ja que el material que s'utilitza per a les nanoestructures contenen propietats físiques i químiques que permeten que la regeneració de la zona afectada sigui possible. La nanotecnologia mèdica ha permès que la composició d'aquestes estructures permeti el disseny i la creació de cèl·lules als teixits afectats.
La construcció d'aquests nanos materials busca millorar per mitjà de la interfície que les pròtesis neurals es complementin de manera perfecta per aconseguir la biocompatibilitat que el teixit necessita per aconseguir la construcció del recobriment de la zona afectada.
Aquesta unió de medicines està aconseguint prometre que les teràpies de regeneració de teixits, òrgans o cèl·lules siguin efectius gràcies a l'assistència efectiva in situ del nou teixit. Ja que la nanotecnologia mèdica permet el control de la iniciació dels diferents processos on les molècules poden transportar medicina i fins i tot cèl·lules mares per assolir l'objectiu de la regeneració.
regeneració nerviosa
Gràcies als avenços tecnològics que es destaca a la nanotecnologia mèdica la regeneració nerviosa ja és una realitat. L'objectiu d'aquesta mèdica és aconseguir encapsular les diferents cèl·lules i teixits dins de les nano estructures perquè puguin guiar-se a la zona afectada i aconseguir el creixement cel·lular.
Una de les bondats més destacades de la nanotecnologia mèdica és la creació d'estructures flexibles, duradores i del llarg necessari, cosa que és perfecta per a la regeneració nerviosa. Gràcies al fet que aquestes noves creacions estructurals les podem fer funcionar amb els sensors dins de les zones afectades i assolir el creixement cel·lular per mitjà dels motlles que ens ofereix la nanotecnologia mèdica.
Actualment els diferents assaigs mèdics s'estan centrant en la reconstrucció, reparació i regeneració de diferents llocs del sistema nerviós on també s'està estudiant la nanotecnologia mèdica a la medul·la espinal. Això ajudaria persones amb paràlisi en diferents zones del cos.
Regeneració Cerebral
Aquest tipus de medicina se centra específicament a aconseguir a la perfecció l'ambient del cervell, la qual cosa permet la promoció i regeneració del teixit encefàlic. Això es pot aconseguir gràcies al fet que els nano materials i estructures que utilitzem poden aconseguir ser plataformes que evitin la descomposició i mort del cervell a nivell cel·lular.
Quan parlem de mort cerebral a nivell cel·lular entenem que ens estem referint a danys causats per infarts cerebrals, superòxids, danys per accidents o problemes seriosos a la medul·la espinal.
Si s'aconsegueix comprendre i establir en un ambient controlat que els nano materials enviïn a les zones i cèl·lules afectades els fàrmacs o medicaments necessaris per a la regeneració cel·lular a la zona cerebral podem trobar la cura a moltes malalties que se centren a la zona encefàlica del cos humà.
Nanotecnologia mèdica en els diagnòstics
L'objectiu d'aconseguir involucrar la nanotecnologia mèdica en els diagnòstics se centra que es podria aconseguir la identificació exacta de les malalties, així com l'estat en què es troben l'ambient cel·lular o molecular de la zona afectada.
Si parlem amb qualsevol metge de qualsevol camp concordés que un diagnòstic d'hora en qualsevol malaltia permet que la capacitat de resposta sigui més ràpida i eficient dins de l'esquema de sanació.
I amb la nanotecnologia mèdica es poden aconseguir aquests diagnòstics ràpids i amb nivells de perfecció molt elevats. Gràcies al fet que permetria la lectura completa de la zona afectada utilitzant nano dispositius i el sistema de contrast per aconseguir un encert i fidel diagnòstic.
Una de les bondats que permet utilitzar aquesta nanotecnologia mèdica és que podem assolir imatges amb dispositius que no necessiten utilitzar marcadors fluorescents o radioactius. Gràcies al fet que detecten en temps real la sensibilitat i l'estat de les cèl·lules de la zona d'interès.
El funcionament d'aquest tipus de tecnologia es pensa utilitzar en sistemes de lectures que funcionen amb la ressonància magnètica nuclear, com ara tumors i càncer que s'estiguin desenvolupant.
Altres aplicacions de la nanotecnologia mèdica
Al llarg d'aquest article hem vist com aquestes noves tecnologies que es continuen desenvolupant ja estan canviant el camp mèdic gràcies a la seva efectivitat i precisió. I encara que molt de les aplicacions es troben encara en fase destudi no es pot negar que si saconseguir controlar lambient dexecució de les formulació de les nanos estructures i el complet funcionament serien de gran ajuda en diferents branques de la medicina.
Un altre dels camps mèdics que està incursionant al camp de la nanotecnologia mèdica és en la regeneració i reparació de teixits tant musculars com ossis. Aquests permetrien que no només fos possible la regeneració cel·lular com s'explico anteriorment, sinó que músculs complets gràcies a la perfecció de la nanotecnologia mèdica es poden regenerar completament. D'altra banda ens trobem amb la reparació d'ossos la qual cosa seria de gran ajuda al moment de lesions importants o menys cridaneres com ho són fractures o roses importants dins del sistema ossis sense importar el lloc on es trobin.
Això es donaria gràcies al fet que les nano estructures es podrien programes perquè identifiquessin fissures en el sistema ossi i ser reparat de dues maneres. La primera se centren en la injecció de medicaments que permetin una recuperació molt més ràpida, mentre que la segona s'està desenvolupant per aconseguir la fusió d'aquestes nans estructures dins de l'os per aconseguir la unificació total de l'os.
Tot i que és ciència que encara no s'ha pogut assolir els avenços tecnològics apunten per a aquest desenvolupament de medicina. De la mateixa manera s'estan realitzant estudis perquè les medicines o fàrmacs puguin ingressar dins de les nans estructures per enviar antisèptics, antibiòtics, quimioteràpies, radioteràpies i una infinitat de medicaments perquè ataquin la zona afectada sense necessitat d'exposar tot el cos a efectes secundaris.
Una de les raons per les quals les nanoestructures es troben en etapes destudi encara és que encara que les que es construeixen amb fibra de carboni no han tingut majors inconvenients les destructura de plata, han tingut un efecte negatiu dins del sistema ja que es ha comprovat en diferents estudis que l'aplicació d'aquestes nanos estructures són quaranta-cinc vegades més tòxiques i aconseguir eliminar bacteris malignes i benignes.
Per això és molt important que continuïn els estudis mèdics on es pugui perfeccionar aquest tipus de nanotecnologia mèdica per tal de realitzar diagnòstics molt més precisos i que els processos de medicació siguin més efectius que la medicina tradicional. Gràcies al fet que les medicines o els fàrmacs són portats directament a les zones afectades.
Riscos de la nanotecnologia mèdica
Com ja hem aclarit aquest tipus de tecnologia encara es troba en fase experimental, per la qual cosa és responsable esmentar els riscos o els impactes amb què s'han trobat els especialistes en l'evolució d'aquest tipus de tecnologia.
Un dels riscos més importants que s'ha detectat és que quan es fan servir en l'elaboració de les nans partícules diòxid de titani i òxid de zinc ens podem trobar amb dany a nivell de cèl·lules de pell i en conseqüència l'ADN. Aquesta investigació va ser donada a conèixer l'any 1997 per la Universitat d'Oxford i de Montreal, aquest tipus de conjugació la podem trobar a la majoria dels protectors solars de consum comercial.
D'altra banda l'any 2002 el Centre de Nanotecnologia Biològica de la Universitat de Rice, ubicada a Houston, va demostrar que les nano partícules s'acumulen als òrgans, específicament fetge i pulmons dels animals que estaven sent utilitzats en els experiments. Això pot portar com a conseqüència l'origen de noves malalties com a tumors que igual que el primer cas canviï i faci malbé l'ADN. D'igual manera van informar que els nanotubs són de gran risc ja que poden clavar-se als pulmons i generar patiment de greu abast.
Finalment cal esmentar que el Grup ETC, liderat pel tòxic-patòleg Vyvyan Howard, ha aconseguit demostrar que la mida de les nanos partícules és més perillós que el mateix material amb què es fabriquen, gràcies al fet que augmenten de manera notable el potencial catalític i per la mida el sistema immunològic es torna cec i no els detecta. D'altra banda Howard ha demostrat que la utilització de les nano partícules impacten de manera negativa l'ambient on es desenvolupen. Segons un estudi que realitzo va poder demostrar que les nano esferes de carboni dissoltes a l'aigua poden fer malbé cervells de peixos i la mort del que és conegut com puces d'aigua.