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Nanotecnología y sus aplicaciones en la medicina

Nanotecnología y sus aplicaciones en la medicina. Concepto:. Es un campo de las ciencias aplicadas que controla y manipula la materia a una escala menor a un micrómetro, a nivel de átomos y moléculas.

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Nanotecnología y sus aplicaciones en la medicina

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Presentation Transcript


  1. Nanotecnología y sus aplicaciones en la medicina

  2. Concepto: • Es un campo de las ciencias aplicadas que controla y manipula la materia a una escala menor a un micrómetro, a nivel de átomos y moléculas. • Es el estudio, creación, síntesis y aplicación de aparatos y sistemas funcionales a través de la materia a nano escala. • Nanómetro: 1 nm = 1x10-9 m

  3. Escala de dimensiones, comparación de las estructuras naturales y manufacturadas.

  4. La nanotecnología y el conocimiento de los procesos biológicos, químicos y físicos a nivel molecular, se convertirán en una de las revoluciones científicas más importantes para la humanidad, la cual debe ser incorporada en la sociedad. • El objetivo es resolver los problemas más urgentes, como el acceso a recursos energéticos, agua, alimentos y últimos estudios se enfocan en ofrecer mejor medicina.

  5. Historia: • Richard Feynmann es considerado el padre de la nanociencia, propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas. "A mi modo de ver, los principios de la Física no se pronuncian en contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo por átomo". Richard Feynmann, 1959.

  6. Generalidades: • Nanociencia: aportaciones a la “nanotecnología molecular”. La construcción de nanomáquinas hechas de átomos y que son capaces de construir ellas mismas otros componentes moleculares.

  7. Nanotubos de carbono: están constituidos por redes hexagonales de carbono curvadas y cerradas. Son ligeros, tiene alta resistencia a la tracción y enorme elasticidad. Pueden utilizarse para: producir cerámicas, metalurgia, láminas delgadas, electrónica, materiales magnéticos, dispositivos ópticos, catalizadores, almacenamiento de energía y biomedicina.

  8. Nanopartículas: “es una partícula microscópica con por lo menos una dimensión menor que 100 nm. Actualmente las nanopartículas son un área de intensa investigación científica, debido a una amplia variedad de aplicaciones potenciales en los campos de biomédicos, ópticos, y electrónicos.” www.wikipedia.com

  9. Organizaciones: • National Nanotechnology Initiative (NNI) establecida en Estados Unidos en el 2001 para la investigacion y desarrollo de la nanotecnología. • Institute of Nanotechnology, instituto en Inglaterra. • Bussan Nanotech Research Institute (XNRI), centro de investigación y desarrollo de nanotecnología en Japón.

  10. Aplicaciones:

  11. Materiales más ligeros y más fuertes para la defensa, las industrias aeronáutica y automóvil, deportes como el ciclismo. • Tecnologías visuales que permiten mejores pantallas, más ligeras, finas y flexibles. • Técnicas de diagnóstica en laboratorio en un microchip. • Cremas de protección solar con nanopartículas que absorben los rayos UV. • Gafas y lentes con capas totalmente resistentes e imposibles de rayar. • Y aparatos tan diversos y comunes como impresoras, tocadores de CDs, airbags etc., versiones más modernas que contienen componentes logrados a través de la nanotecnología.

  12. Aplicaciones futuras • Almacenamiento, producción y conversión de energía • Producción agrícola • Tratamiento del agua • Procesamiento de alimentos • Mejorar la contaminación atmosférica • Construcción • Detección y control de plagas • Informática

  13. Nanotecnología en la medicina • Los avances de la nanotecnología en biomedicina han sido lentos pero han demostrado eficacia. • Mercado: La Fundación Nacional de la Ciencia estadunidense (NSF) predice que para el año 2015 la nanotecnología será responsable de la mitad de los productos de línea en la industria farmacéutica. • Impacto: La medicina nanológica puede borrar las distinciones entre "terapia" y "refinamiento, realce, mejoramiento" y podrían cambiar, la definición de lo que significa estar sanos o ser humanos

  14. El cotejo de la realidad: Permanecen abiertas algunas cuestiones cruciales acerca de los impactos ambientales y de salud de los materiales manoscopios que se utilizan para desarrollar medicamentos nanológicos. • Políticas: A los gobiernos del mundo les urge una amplia evaluación participativa de los riesgos sociales y científicos, éticos, culturales, socioeconómicos y ambientales de la medicina nanológica.

  15. Cáncer: • La nanotecnología cambiará radicalmente la capacidad de la medicina para diagnosticar, comprender y tratar el cáncer. • Se han creado nano-aparatos capaces de: • Detectar un cáncer en la fase muy preliminar: Gracias a las últimas investigaciones desarrolladas por el experto en biología celular y cáncer George Wright, se creará un nuevo método que identificará un tumor con la claridad y exactitud de una huella dactilar.

  16. Localizarlo con extrema precisión: Se una molécula capaz de identificar las células tumorales y de unirse a ellas y otra que se activa antes de ser inyectada y fluorece al ser observada con luz infrarroja. • Proporcionar tratamientos específicamente dirigidos a las células malignas: En el tratamiento del cáncer, estos nano-sistemas facilitan el acceso a las células tumorales y reducen la acumulación del fármaco en las células sanas y, por tanto, reducen los efectos tóxicos de los antitumorales. • Medir la eficacia de dichos tratamientos en la eliminación de las células malignas.

  17. El Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos (NCI) ha puesto en marcha la “Alianza para la nanotecnología en el cáncer” plan que incluye el desarrollo y creación de instrumentos en miniatura para la detección precoz

  18. Prótesis • Prótesis utilizando nano túbulos • Las células óseas se adhieren mejor materiales más pequeños • Se estimula el crecimiento de más tejido óseo, imprescindible para lograr una correcta adhesión del prótesis implantado. • La alineación en paralelo de nanotubos de carbón y filamentos imite a las fibras de colágeno y cristales de cerámica naturales, hidroxiapatita, en los huesos reales. • Se utilizaron dos métodos para la alineación en paralelo de los nanotubos. Uno a través de la aplicación de corrientes eléctricas a una mezcla de nanotubos y polímero, y el otro mediante la utilización de uno.

  19. Administración de medicamentos: • Los nanosistemas de liberación de fármacos actúan como transportadores de fármacos a través del organismo: - Aportan a estos fármacos una mayor estabilidad frente a la degradación. - Facilitar su difusión a través de barreras biológicas. • En EEUU, el nanotecnológo James Baker ha desarrollado otra alternativa basada en unas moléculas artificiales conocidas como dendrímeros.

  20. Dendrímeros Estructuras tridimensionales que pueden diseñarse a escala nanométrica con extraordinaria precisión y que cuentan con varios extremos libres a los que se acoplan otras moléculas. • Se ha desarrollado también nanopartículas que permiten administrar, en forma de simples gotas nasales, algunas vacunas que hasta ahora debían inyectarse. • Estas mismas nanopartículas son utilizadas como vehículos para administrar insulina por vía oral, nasal o pulmonar.

  21. Para combatir la diabetes también se ha creado un dispositivo que es inyectado en el torrente sanguíneo y actuar como páncreas artificial, liberando insulina. Consiste en encapsular células que producen la insulina en contenedores con paredes con nanoporos, que por su tamaño sólo pueden ser atravesados por moléculas como el oxígeno, la glucosa o la insulina.

  22. Biochips: • Nos ayudan a conseguir en poco tiempo abundante información genética -tanto del individuo como del agente patógeno-, que permitirá elaborar vacunas, medir las resistencias de cepas a antibióticos o identificar las mutaciones que experimentan algunos genes. Nano-robots: • Máquinas moleculares de reparación que viajarán a través del torrente sanguíneo, con capacidad de actuar sobre el ADN, modificar proteínas o incluso destruir células completas Respirocito Con una sola micra de diámetro, este robo esférico imita la acción de la hemoglobina natural que se encuentran en el interior de los hematíes.

  23. Video: • http://www.youtube.com/watch?v=pDBV55qNW1U&feature=fvst

  24. Obras Citadas: • “Nanotecnología”. Extraído el 28 de Diciembre de 2009 desde http://www.nano.gov/html/about/home_about.html. • “Nanotecnología en la medicina”. Extraído el 29 de Noviembre de 2009 desde http://www.rel-uita.org/nanotecnologia/medicina_nanologica.htm. • “Nanotecnología en la medicina”. Extraído el 1 de Diciembre de 2009 desde http://www.portalciencia.net/nanotecno/nanomedicina.html. • “La nanotecnología en la identificación de tumores”. Extraído el 22 de Diciembre de 2009 desde http://www.madrimasd.org/informacionidi/noticias/noticia.asp?id=38360.

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