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De la Nanociencia a la Nanotecnología. 3ª parte

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en General    ~    Comentarios Comments (1)

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Nanopartículas

Quizás, junto a los nanotubos de carbono, las nanopartículas representan los materiales que tienen una repercución tenológica más inmediata. Además de sus propiedades intrínsecas, las nanopartículas, debido a su pequeño tamaño, pueden convertirse en diminutos dispositivos capaces de realizar otras funciones, como transportar un medicamento específico por el torrente sanguineo sin obstruirlo. Para lograr esto, las nanopartículas deben ser el soporte de capas de moléculas autoensambladas que confieren una funcionalidad adicional a las mismas.

Como su propio nombre indica, el término “nanopartícula” designa una agrupación de átomos o moléculas que dan que dan lugar a una partícula con dimensiones nanométricas. Es decir, que su tamaño está comprendido entre 1 y 100 nm. Dependiendo de cuáles sean los átomos o moléculas que se agrupan se originarán diferentes tipos de nanopartículas. Así, por ejemplo, tendremos nanopartículas de oro, de plata o nanopartículas magnéticas si están formadas por átomos de Fe o Co. Su pequeño tamaño hace que la relación superficie volumen crezca y por tanto que estas estructuras tengan unas propiedades características y esencialmente distintas a las que presenta el material en volumen.

Una estrategia para la formación de nanopartículas es recubrirlas con distintas capas de manera tal que cada una aporte funcionalidades diferentes al sistema. Así, por ejemplo, recientemente se han descrito nanopartículas cuyo interior está formado por material magnético, como el Co, seguido de una capa intermedia de SiO2 que aporta estabilidad al sistema y finalmente una superficie de oro.

El tamaño final de la nanopartícula es de 3 nm, y está estructura laminar hace que tengan un núcleo magnético que posibilite su guiado, y una superficie de oro que facilite el autoensamblado de moléculas orgánicas o biológicas para diferentes aplicaciones. Entre estas destaca su uso como biocensores. Para ello se inmoviliza material biológico, como ácido desoxirribonucleico (ADN) o el llamado ácido nucleico péptidico (PNA, del inglés peptide nuclic acid), que siendo un ácido nucleico artificial, presenta un “esqueleto” molecular formado por enlaces peptidicos y una estructura de bases nucleicas exactamente igual a la del ADN.

El PNA puede reconocer cadenas complementarias del ADN, incluso con mayor eficacia para la hibridación que la que presenta el ADN para reconocer su hebra complementaria. Por este motivo, el PNA se ha propuesto como sonda para la fabricación de biosensores altamente eficientes. Estas macromoléculas unidas a superficies o nanopartículas son capaces de detectar diferentes analitos de interés, particularmente otras moléculas biológicas.

Sin embargo, el concepto de nanopartícula debe concebirse en un sentido más amplio ya que no sólo puede estar basada en un núcleo inorgánico, pudiéndose sintetizar nanopartículas poliméricas. Yendo un poco más allá, una cápsica vírica puede entenderse como una nanopartícula hueca formada por una carcasa proteica. Esta cápsida vírica tiene dimensiones nanométricas y, en muchos casos, burla con facilidad las mebranas celulares.

Por esta razón este tipo de “nanopartículas” se proponen en su uso en nanomedicina, y son el objeto de estudios básicos en los que las herramientas como los microscopios de fuerzas atómicas juegan un papel esencial. En particular, estas herramientas nos permiten caracterizar las propiedades mecánicas

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Esta entrada fue publicada el sábado, 17 de abril de 2010 a las 11:49 y está clasificada bajo: General. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 

  1. 1
    kike
    el 17 de abril del 2010 a las 12:33

    El uso  de la nanotecnología significará a no mucho tardar en una verdadera revolución en diferentes campos, incluido el astronómico (por el famoso ascensor espacial).
    Pero uno de los campos en los que se esperan mayores logros es en la medicina; nanorobots debidamente diseñados, de los que ya existen prototipos, se podrán introducir en el organismo, sirviendo como verdaderos “policías”, diagnosticando precozmente numerosas enfermedades e incluso portando diversos medicamentos que serían suministrados en el lugar  y momento preciso.
    Ademas, futuras generaciones de nanorobots adquirirán con su interacción en el cuerpo humano nuevos conocimientos, ya que serán capaces por ejemplo de comportarse como fagocitos que ingieren materia externa, suponiendose capaces de eliminar células cancerígenas; maquinarias moleculares celulares (como el proceso de autoreproducción del ADN). Los nanobots podrían llegar poseer la capacidad de aprender y autorreplicarse; supongo que bajo un estricto control por el peligro que entrañaría.
    En la investigación espacial parece que ya se han empleado nanosatélites, teniendo un futuro realmente prometedor.

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