Monografia de Aplicacion de La Electronica a La Medicina
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1 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
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aplicaciones de la nanomedicina
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1 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA
INGENIERÍA ELECTRONICA
MATERIA
Fundamentos de investigación.
MONOGRAFÍA
APLICACIÓN DE LA ELECTRÓNICA A LA MEDICINA.
UNIDAD:
4Gestionar La Información Para La Información Documental.
ACTIVIDAD:
1
PRESENTAN:
Alan Sánchez Vásquez.
PROFESOR:
Rosario Ruiz Elda
FECHA:
25 de Noviembre de2015
2 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Índice
APLICACIÓN DE LA ELECTRÓNICA A LA MEDICINA............................................................................3
Introducción.......................................................................................................................................3
Objetivo generales.............................................................................................................................4
Objetivos específicos..........................................................................................................................4
Justificación........................................................................................................................................5
Capitulo 1.- Tipos de nanotecnología.................................................................................................6
1.2 Tipos de nano-medicina.........................................................................................................7
Capitulo 2.- Aplicaciones y beneficios de la nanotecnolgia.............................................................10
Capitulo 3.- Enfermedades que se pretenden atacar con la nanomedicina....................................13
3.1La nanotecnología y el cáncer.................................................................................................13
3.2Destape de arterias.................................................................................................................15
3.3 Destrucción de cálculos renales.............................................................................................16
3.4Tuberculosis y nanotecnología................................................................................................16
Conclusiones....................................................................................................................................18
Bibliografía.......................................................................................................................................19
3 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
APLICACIÓN DE LA ELECTRÓNICA A LA MEDICINA
Introducción
A través de que se habla de la electrónica y como desde su descubrimiento ha
evolucionado a pasos agigantados, gran parte de estos avances se han inclinado
por el perfeccionamiento o mejoramiento de la medicina tradicional, ya que esta
tiene muchos dificultades como por ejemplo los elementos conocidos de la
medicina no pueden llegar a partes especificas del cuerpo, los medicamentos que
recetan los médicos se expanden por todo el cuerpo, debido a esto se ha
introducido el concepto de nanobots o la nano medicina, que son elementos de
dimensiones atómicas, estos van a permitir llegar directamente a una parte del
cuerpo ya sea para monitorear, suturar, suministrar analgésicos, limpiar conductos
como venas y arterias, etc. De manera que con esto que se ha expuesto
podríamos decir que es mucho, pero estaríamos errando ya que hay mucho más,
por seguir nombrando algunos avances, gracias a la electrónica se ha podido
desarrollar prótesis de piernas, manos, brazos, incluso en el mundo ya existen
corazones electrónicos y órganos de vital importancia que ahora podemos
reemplazarlos por los naturales.
Cita aclaratoria: tomo como referencia el punto de vista de algunos autores para el apoyo en la redacción de mi introducción
4 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Objetivo generales
Dar a conocer la importancia y los avances que a proporcionado la electrónica en
la medicina por medio de la nanotecnología, así como también hablar de los
diferentes tipos de nano-medicina que existe y los logros que se pretenden
conseguir con ellos y la aplicación que tiene en el mundo.
Objetivos específicos
Conocer la importancia de la nono-medicina en el mundo
Ampliar los conocimientos sobre los nanos
Exponer los diferentes tipos nanos que se utilizan dentro del campo
medicinal
Conocer las enfermedades que estos mismos pueden resolver o pretenden
curar
Cita aclaratoria: Escribí mis objetivos generales y específicos, con base en algunos puntos de interés para mí.
5 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Justificación
¿La nanotecnología es la ciencia de lo extremadamente pequeño?
Mucha gente piensa que la nanociencia es la ciencia de lo infinitamente pequeño.
Esto no es estrictamente cierto, ya que esta definición responde mejor al campo
relacionado con la física de altas energías, que trabaja con protones, neutrones o
sus constituyentes, los quarks. Otras personas piensan que la nanotecnología
trata de construir pequeñísimos e indetectables robots que convivan con nosotros
vigilándonos, curándonos o conectándonos. Esta idea tampoco es completamente
cierta, ya que la construcción de estos engendros mecánicos está más cerca de la
ciencia ficción que de una realidad plausible la verdad es que esta tiene un
enorme potencial para el cuidado de la salud, desde una distribución más eficaz
de los medicamentos, el diagnóstico de enfermedades con mayor rapidez y
sensibilidad, y la distribución de vacunas vía aerosoles y parches.
La nanotecnología es la ciencia de los materiales a nivel molecular o subatómico.
Involucra la manipulación de partículas inferiores a 100 nanómetros (un nanómetro
es una mil millonésima parte de un metro) e implica el desarrollo de materiales o
dispositivos de ese tamaño, invisibles para el ojo humano y con frecuencia varios
cientos de veces más finos que el grosor de un cabello humano.
La física y la química de los materiales son diametralmente diferentes cuando se
reducen a nanoescalas; tienen diferentes resistencias, conductividad y reactividad,
y explotarlas podría revolucionar la medicina.
Cita aclaratoria: (el mundo nanotecnología 30-05-13) La nanociencia trata de comprender y manipular ese mundo “infinito” de dimensiones reducidas y la nanotecnología de construir nuevos dispositivos basados en ese conocimiento. Podría decirse que es la ciencia que se realiza con objetos de tamaño mil veces menor que la micra.1
1 (http://www.elmundo.es/elmundo/2013/05/27/nanotecnologia/1369659640.html)
6 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Capitulo 1.- Tipos de nanotecnología
Cita larga: (el mundo nanotecnología 30-05-13) El concepto de Nanotecnología engloba aquellos campos de la ciencia y la técnica en los que se estudian, se obtienen o manipulan de manera controlada materiales, sustancias y dispositivos de muy reducidas dimensiones, en general inferiores a la micra, es decir, a escalananométrica.
TIPOS DE NANOTECNOLOGÍA
Top-down: Reducción de tamaño. Literalmente desde arriba (mayor) hasta
abajo (menor). Los mecanismos y las estructuras se miniaturizan a escala
nanométrica. Este tipo de Nanotecnología ha sido el más frecuente hasta la
fecha, más concretamente en el ámbito de la electrónica donde predomina
la miniaturización.
Bottom-Up: Auto ensamblado. Literalmente desde abajo (menor) hasta
arriba (mayor). Se comienza con una estructurananométrica como una
molécula y mediante un proceso de montaje o auto ensamblado, se crea un
mecanismo mayor que el mecanismo con el que comenzamos. Este
enfoque, que algunos consideran como el único y "verdadero" enfoque
nanotecnológico, ha de permitir que la materia pueda controlarse de
manera extremadamente precisa. De esta manera podremos liberarnos de
las limitaciones de la miniaturización, muy presentes en el campo de la
electrónica.
7 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Nano robots o Nanobots
También llamado algunas veces nanoagente (nanoagent), hace referencia a una
imaginaria máquina o "robot nano" de una escala de pocos centenares de
nanómetros construido para tareas específicas (destruir células cancer ígenas,
recoger radicales o reparar el daño sufrido en los tejidos celulares). Los nanobots
tendrían conceptualmente la capacidad de auto-replicarse a sí mismos.*
*Cita corta: El prototipo de modelos para la mayoría de estos conceptos son células específicas (ejemplo fagocitos que ingieren materia externa) y maquinarias moleculares celulares (proceso de auto reproducción del ADN).
1.2 Tipos de nano-medicina
Los Nanomateriales resultan atractivos para los investigadores porque sus
propiedades difierentes del mismo material en estado de sólido volumétrico. De
acuerdo con el número de dimensiones que se encuentren en el orden
manométrico (1-100 nm), se pueden clasificar en 4 tipos:
Materiales de dimensión 0 (las tres dimensiones se ubican en el orden
manométrico), en esta categoría se ubican las nanopartículas.
Materiales de una dimensión (teniendo una longitud variable conservan una
dimensión en el orden de los nanómetros), como es el caso de los Nanoalambres
y Nanotubos.
Materiales de dos dimensiones (con áreas de trabajo indefinido, mantienen su
espesor en el orden de 1-100 nm); aquí se ubican las películas delgadas.
Materiales de tres dimensiones (los sólidos tridimensionales están formados por
unidades manométricas).2
2 (AETSA_2007-02_F2_Nanomedicina)
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Nano partículas*
Cita aclaratoria: Por su importancia para la Medicina y por ser los Nanomateriales más difundidos y estudiados, se abordarán con más profundidad las Nanopartículas y los Nanotubos de carbono.
En la actualidad, las Nanopartículas despiertan un gran interés debido a que las
partículas comprendidas entre 1-100 nm tienen propiedades diferentes a las que
tendrían dichas partículas si fueran mayores. Estas nuevas propiedades dependen
en gran medida del efecto del tamaño y su superficie. Una de estas nuevas
propiedades, en este caso derivada del efecto del tamaño, consiste en que sus
niveles electrónicos son discretos, lo que da lugar a la manifestación de efectos
cuánticos. Entre estos efectos, está el de los plasmones, nombre que reciben las
oscilaciones colectivas de los electrones libres existentes en metales, las cuales
llevan asociadas energías discretas, de manera tal que las transiciones
electrónicas entre las mismas originan la extinción (absorción + difusión) de una
parte de la luz incidente, y producen un efecto de coloración en estos sistemas.
Cuando las partículas metálicas son de pequeño tamaño, en relación con la
longitud de onda, la absorción predomina sobre la difusión, pero para partículas
grandes, la difusión determina en gran medida el color de la suspensión. La
energía de los plasmones depende de la naturaleza del metal, así como de la
morfología y tamaño de las partículas implicadas. Los efectos de
superficie también son importantes ya que en las Nanopartículas se aprecia un
incremento notable del área de superficie de estas en relación con su volumen
respecto a los sólidos volumétricos. Esto afecta propiedades como la temperatura
de fusión y la reactividad química. Estas nuevas propiedades han permitido un
sinfín de aplicaciones en las más variadas industrias.
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Nanotubos de carbono
Cita textual: Los Nanotubos de carbono se sintetizan por varios métodos, entre los más importantes se encuentran: deposición química en fase de vapor, vaporización láser y el método de descarga de arco. Para su aplicación en Nanomedicina y 78biotecnología, se requiere vencer varios obstáculos entre los que se encuentran la biocompatibilidad, la toxicidad y la solubilidad. Para solucionar estos problemas, los Nanotubos de carbono se pueden funcionalizar.
Sistemas de Liberación de Fármacos
Los Sistemas de Liberación de Fármacos surgen como consecuencia de la
imposibilidad de trasladar de forma directa al organismo los principios activos que
constituyen los medicamentos. Estos Sistemas de Liberación de Fármacos están
formados por un principio activo y un sistema transportador que puede dirigir la
liberación del fármaco al sitio adecuado y en la cantidad apropiada. Las
características que deben cumplir estos vehículos son: baja toxicidad, propiedades
óptimas para el transporte y liberación del fármaco y vida media larga. *
*Cita corta: Los principales Nanosistemas para el transporte y liberación de fármacos en Nanomedicina son: las micelas, los liposomas, los dendrímeros, las Nanopartículas, los Nanotubos y los conjugados poliméricos.
Tratamiento.- Las Nanotecnologías podrían mejorar el tratamiento que se les
aplica a diversas enfermedades. El uso de Nanomateriales promete revolucionar
la manera de actuar ante muchas enfermedades, así como evitar los efectos
adversos de muchos de los medicamentos que se utilizan en la actualidad. Una de
estas nuevas terapias es la llamada hipertermia, que aprovecha la propiedad
de resonancia plasmónica de las Nanopartículas. Al unir Nanopartículas de oro a
anticuerpos monoclonales específicos para una variedad de cáncer, estas son
llevadas a la localización especifica de las células tumorales. Luego, utilizando un
láser de tratamiento, cuya longitud de onda coincida con la de las Nanopartículas,
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se logra que estas vibren despidiendo energía en forma de calor con lo que se
logra la destrucción del tumor; prácticamente sin daño en el tejido
circundante. Aunque esta tecnología se encuentra en muchos casos en fase de
ensayo preclínico promete establecerse como un tratamiento efectivo de tumores
superficiales.3
Capitulo 2.- Aplicaciones y beneficios de la nanotecnolgia
Cita corta: La nanotecnología molecular tendrá muchos impactos sobre el sector de la medicina en general.
El mundo de la medicina es muy complejo, por lo que todos los beneficios de la
nanotecnología para medicina tardarán en hacerse evidentes. No obstante, otros
beneficios llegarán de forma inmediata.
Las herramientas de la investigación y la práctica de la medicina serán menos
costosas y más potentes. Investigación y diagnóstica serán más eficaces, lo que
permitirá una capacidad de respuesta más rápida para tratar nuevas
enfermedades.
Numerosos pequeños sensores, ordenadores y diversos aparatos implantables de
bajo coste permitirán un control continuo sobre la salud de pacientes así como
tratamiento automático. Serán posibles diversos tipos nuevo de tratamiento.
Y mientras los costes de la medicina bajan y el tratamiento de enfermedades más
seguro, así sus beneficios serán experimentados por muchas más personas en
todo el mundo.4
3 (http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1729-519X2011000300018)4 (http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_responsable/nanotecnologia_beneficios_medicina.htm)
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La nanotecnología en medicina Las áreas principales donde la nanotecnología
puede tener mayor impacto son:
1. Prevención: dispositivos que pueden identificar marcadores relacionados con
la enfermedad y liberar en ese momento agentes capaces de revertir los cambios
premalignos producidos en las células o eliminar las células con potencial maligno.
2. Diagnóstico:
a. Nanocables. Se usan como sensores capaces de reconocer firmas genéticas de
diferentes partículas y transmitir la información
. b. Nanocantilevers. Son barras flexibles ancladas a una final, asemejándose a
una fila de trampolines. Se diseñan para unirse específicamente a distintas
moléculas, como anticuerpos, capaces de detectar virus, bacterias, etc.
c. Nanotubos. Son capaces de detectar la presencia de genes alterados (ej.
mutaciones, SNPs).
d. Nanoporos. Gracias al agujero que tienen permiten que el paso de una cadena
del ADN y registran la forma y propiedades eléctricas de cada una de ellas. De
este modo, el nanoporo puede leer la secuencia del ADN e identificar cambios
genéticos.
e. Nanocristales y puntos cuánticos. Se pueden unir a un anticuerpo o a otra
molécula capaz de unirse a su vez a una sustancia de interés, lo que los hace muy
interesantes como marcadores en diagnóstico molecular, citometría de flujo y
microscopía de fluorescencia.
f. CombidexTM (ferumoxtran-10). Es un agente molecular funcional de imagen que
consiste en nanopartículas óxido del hierro. Se utiliza conjuntamente con
resonancia magnética para ayudar en la diferenciación de nódulos tumorales
versus normales.5
5 (http://www.nanomedspain.net/index.php?
option=com_content&view=article&id=3530%3Ananorrobots-que-limpian-y-acaban-con-el-canc
12 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
3. Terapia: sistemas liberadores de fármacos que permitan mejorar la formulación
de principios activos con problemas para acceder al lugar de acción,
nanopartículas como principios activos, implantes activos, pasivos e ingeniería
tisular.
a. Nanoesferas, nanocápsulas y nanopartículas. Dependiendo del método de
preparación pueden presentar diferentes propiedades y métodos de liberación.
Nanotecnología en medicina
b. Nanopartículas inorgánicas, como la albúmina, la silicona, titania, pueden unirse
a principios activos protegiéndolos de la desnaturalización inducida por el pH
estomacal y la temperatura.
4. Diagnóstico/Terapia:
a. Dendrímeros. Son capaces de encapsular agentes terapéuticos en sus
cavidades internas, así como en los grupos externos que poseen. Existen
dendrímeros multifuncionales que detectan células específicas y liberan el fármaco
en ese momento.
b. Nanovainas (nanoshells). Consisten en un núcleo de sílice rodeado de capas
de un conductor metálico, como el oro. Según el tamaño y la composición de cada
una de las capas, las partículas pueden ser diseñadas para absorber o dispersar
la luz en gran parte de las regiones visible e infrarroja del espectro
electromagnético. Estas partículas son fácilmente conjugadas con anticuerpos y
otras biomoléculas. Varias son las posibles aplicaciones biomédicas de las
nanoshells, incluidas la detección de inmunoglobulina en sangre y la terapia
térmica para eliminar células tumorales “in vitro” e “in vivo” (14).6
er&catid=62%3Asocios&Itemid=273&lang=es )
6 (http://www.juntadeandalucia.es/salud/servicios/contenidos/nuevaaetsa/up/AETSA_2007-02_F2_Nanomedicina.pdf)
13 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Nanodiagnóstico con nanopartículas
Cita textual: Uno de los sistemas de detección más desarrollados hasta la fecha se basa en el uso de nanopartículas (semiconductoras, metálicas o magnéticas) tales como puntos cuánticos que se emplean como marcaje celular o para la identificación de tumores o zonas enfermas.Estas nanopartículas tienen un tamaño de pocos nanómetros (1-10 nm) y dado su carácter cuántico emiten luz en diferentes longitudes de onda (con distintos colores) dependiendo de su tamaño, por lo que son extremadamente útiles como marcadores biológicos. 7
7 (http://digital.csic.es/bitstream/10261/27998/1/038_043_Articulo_05.pdf)
14 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Los puntos cuánticos más utilizados son los de CdSe y CdTe, ya que se pueden
producir en grandes cantidades mediante procesos químicos, con un excelente
control de su tamaño. Pero las nanopartículas no funcionan por sí mismas, es
preciso indicarles cómo localizar el tumor y para ello hay que recubrir su superficie
con moléculas biológicas (bioreceptores, tales como anticuerpos monoclonales)
con afinidad hacia un compuesto específico de la célula cancerosa.
Además, para que lleguen a su destino (el órgano afectado) evitando su captación
por los macró- fagos es necesario recubrir la superficie de las nanopartículas con
materiales que actúen como una capa de invisibilidad, por ejemplo, con polímeros
como el polietilenglicol Cuando los puntos cuánticos así preparados se acercan a
una muestra que contiene las células cancerosas a las que van dirigidos, se
produce una reacción específica de reconocimiento biomolecular de forma que se
acumularán allí, permitiendo la detección mediante una iluminación externa con
luz ultravioleta y observando su emisión de fluorescencia característica.
Existen ya múltiples demostraciones de la utilidad de los puntos cuánticos para la
localización de tumores en las primeras etapas de su desarrollo, lo cual significa
que se podría proceder a su extirpación inmediata. Hasta ahora, los experimentos
in vivo se han realizado con animales, pero se prevé que, una vez superados los
controles de las agencias de salud, se pueda pasar próximamente a realizar estos
ensayos en seres humanos.8
Capitulo 3.- Enfermedades que se pretenden atacar con la nanomedicina
3.1La nanotecnología y el cáncer
La nanotecnología tiene numerosos usos posibles en la investigación del cáncer.
En particular, esta tecnología puede facilitar la investigación y mejorar el estudio
8 (http://digital.csic.es/bitstream/10261/27998/1/038_043_Articulo_05.pdf)
15 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
de imágenes moleculares, la detección temprana, la prevención y el tratamiento
del cáncer.
Cita aclaratoria: Facilita la investigación: La nanotecnología ofrece una variedad de herramientas capaces de observar células individuales y rastrear el movimiento de células—e incluso el de moléculas individuales—dentro de su entorno.
El uso de dichas herramientas permitirá que los investigadores puedan estudiar,
observar y alterar los múltiples sistemas que fallan en el proceso de aparición del
cáncer.9
Estudio molecular con imágenes y detección temprana: La nanotecnología tiene la
posibilidad de ayudar a los facultativos a detectar el cáncer en su estadio inicial.
La detección de marcadores biológicos con el uso de nanotecnología podría
permitir que los médicos vean células y moléculas que no son detectables a través
de métodos convencionales de estudios por imágenes. Además,
las nanopartículas fotoluminiscentes podrían ayudar a los oncólogos a distinguir
visualmente entre células cancerosas y células sanas.
Prevención y control: Los avances impulsados por las iniciativas del Instituto
Nacional del Cáncer (NCI) en proteinómica y bioinformática permitirán que los
investigadores identifiquen marcadores de predisposición al cáncer
y lesiones precancerosas.
Cita aclaratoria: La nanotecnología puede entonces utilizarse para crear dispositivos capaces de señalar cuándo dichos marcadores aparecen en el cuerpo y administrar sustancias para revertir cambios precancerosos o
destruir aquellas células que podrían convertirse en cáncer.
9 (http://www.nanotecnologia.cl/mejoran-el-tratamiento-de-quimioterapia-aplicando-nanotecnologia/)
16 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Terapéutica: Debido a su capacidad multifuncional, los nanodispositivos pueden
contener tanto sustancias dirigidas como cargas terapéuticas para producir altas
concentraciones de un fármaco anticanceroso determinado en el sitio donde se
encuentra el tumor. Estas altas concentraciones locales tienen la posibilidad de
incrementar la eficacia delmedicamento quimioterapéutico para combatir el cáncer
y lograr una reducción del tumor con dosis menores. Los nanodispositivos ofrecen
también la oportunidad de crear nuevas modalidades terapéuticas, combinar una
sustancia de diagnóstico o marcadora de imágenes con un fármaco y determinar
si el fármaco actuó en su objetivo predeterminado. Es posible que la nanoterapia
“inteligente” pueda facilitar a los médicos la capacidad de calcular cuánto "tiempo"
toma la liberación de un fármaco anticanceroso o administrar múltiples fármacos
en secuencia a intervalos regulados o a distintas zonas del cuerpo.10
3.2Destape de arterias
10 (http://www.cancer.gov/espanol/investigacion/progreso/instantaneas/nanotecnologia)
17 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Otra línea de investigación se enfoca al estudio de la arteriosclerosis, cuya
finalidad es conocer cómo se crean los depósitos grasos en el interior de los vasos
sanguíneos. "Hoy sabemos que en la formación de placas obstructivas no sólo se
requiere la existencia de grasas o lípidos, también de macrófagos (células del
sistema inmunológico) y otros elementos", explica el Dr. Batina.”
El punto central de la investigación es determinar las interacciones moleculares
que originan la acumulación de un tipo de sustancias y cómo se fijan a otras
superficies (arterias), con la finalidad de encontrar técnicas para prevenir el
proceso y remover los depósitos.11
3.3 Destrucción de cálculos renales
Fe de erratas: El equipo científico del Dr. NikolaBatina también tiene en la mira algunos trastornos en los riñones, específicamente ladestrucción de cálculos renales (piedras en riñones), por lo que analizan la manera en que los medicamentos los pulverizan.
Al mismo tiempo, investiga cómo pueden regenerarse las células cerebrales
dañadas tras un accidente. "Estamos estudiando si es posible reactivar sus
conexiones (sinapsis) al incorporar un nanotubo de carbono entre dos neuronas",
puntualiza el especialista.
La aplicación de la Nanomedicina, sin duda, creará toda una revolución en el
futuro de la Medicina a nivel mundial. Actualmente las investigaciones se
encuentran en etapas iniciales, lo cual es complejo y costoso; no obstante, los
científicos se muestran optimistas y siguen en la búsqueda de apoyos para
continuar su labor.12
11 (http://digital.csic.es/bitstream/10261/27998/1/038_043_Articulo_05.pdf)
12 (http://www.saludymedicinas.com.mx/centros-de-salud/cancer-cervicouterino/articulos/nanomedicina-tratamientos-mas-eficaces.html)
18 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
3.4Tuberculosis y nanotecnología
La Organización Central de Instrumentos Científicos de la India ha diseñado
un kit de diagnóstico de la TB basado en nanotecnología, sometido actualmente a
ensayos clínicos. De esta manera se recortaría el costo y el tiempo requerido para
las pruebas de esta enferemedad. Asimismo, requiere una menor cantidad de
sangre para el análisis.
Cita textual: La nanotecnología también se está usando para tratar la TB de manera más eficaz. Los actuales tratamientos contra esta enfermedad requieren un complejo régimen de consumo de medicamentos durante varios meses. Muchos pacientes no toman los medicamentos adecuadamente o no terminan el régimen. Las formulaciones de fármacos basados en la nanotecnología se degradan más lentamente, permitiendo la liberación de más ingredientes activos con lo cual se requieren menos dosis.
Los medicamentos se encapsulan en polímeros biodegradables como liposomas y
microesferas, que garantizan una liberación sostenible de la medicina.
Las nanopartículas de poliactidaco-glicólido, un polímero que a menudo es usado
para la liberación de medicamentos debido a que se degrada bien y no causa
reacción inmunológica, están siendo probadas exitosamente como
transportadoras de fármacos por grupos de estudio de la TBde la Universidad de
Harvard en los Estados Unidos, el Instituto de Posgrado de Educación e
Investigación Médica de la India y el Consejo para la Investigación Científica e
Industrial en Sudáfrica.
Las nanopartículas también podrían ser la base para la elaboración de una vacuna
contra la TB en aerosol. Sin usar agujas, y por lo tanto sin requerir personal
especializado para administrarla, la vacuna es estable a temperatura ambiente,
algo importante en las áreas rurales que carecen de una cadena fiable de frío.13
13 (http://www.scidev.net/america-latina/salud/especial/nanotecnolog-a-para-la-salud-hechos-y-cifras.html)
19 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
3.5 Nanomedicina en tratamiento de diabetes* con nanoparticulas.
*Cita aclaratoria: La diabetes mellitus DM es un conjunto de trastornos metabólicos, que afecta a diferentes órganos y tejidos, dura toda la vida y se caracteriza por un aumento de los niveles de glucosa en la sangre: hiperglucemia.
Los investigadores han desarrollado una red de las llamadas nanopartículas que,
en teoría, se podrían inyectar en el cuerpo para liberar insulina y contrarrestar los
niveles crecientes de glucemia en los diabéticos.
La nano red, que hasta ahora se ha evaluado en ratones, pudo mantener unos
niveles normales de glucosa durante más de una semana con una sola inyección.
Actualmente, los pacientes tienen que inyectarse insulina varias veces al día para
controlar los niveles de glucemia.
El objetivo principal era imitar la actividad del páncreas. En nuestro sistema,
cuando aumentan los niveles de glucosa, las nanopartículas se degradan para
liberar insulina. Desde la perspectiva del paciente, esto podría resultar increíble.
Reduciría la carga que plantea la diabetes, aseguró este estudio es un primer
paso.
Es probable que este tratamiento resultara más útil para las personas con diabetes
tipo 1, una afección autoinmune en que el páncreas deja de crear insulina. La
insulina es una hormona que se necesita para metabolizar los carbohidratos de los
alimentos de forma adecuada. Debido a que sus cuerpos ya no producen insulina,
las personas con diabetes tipo 1 deben inyectarse insulina varias veces al día para
reemplazar la insulina faltante, de manera que los niveles de glucemia
permanezcan estables,este tratamiento también podría ser útil para las personas
con diabetes tipo 2 que necesitan inyecciones de insulina. Las personas con
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diabetes tipo 2 siguen produciendo insulina, pero sus organismos no la utilizan de
forma eficiente.
La terapia existente de insulina plantea muchos problemas. Uno es que hay que
inyectarse varias veces cada día. Otro es que determinar la dosis exacta de
insulina necesaria puede resultar difícil. Actualmente, las personas que usan
insulina se hacen pruebas de azúcar en la sangre sacando una gota de sangre del
dedo varias veces al día, lo que les informa si necesitan una cantidad menor o
mayor de insulina en la siguiente inyección.
Un diabético también tiene que determinar cuántos carbohidratos contienen los
alimentos que piensa comer. (Los carbohidratos se transforman en azúcar en el cuerpo para
proveer combustible para las células del cuerpo y del cerebro). Si cualquiera de esos cálculos
es erróneo, los niveles de glucemia pueden bajar o subir en exceso. Ambos
extremos pueden ser peligrosos.14
La nano red está diseñada para afrontar algunos de esos problemas. Se liberaría
insulina en respuesta a unos niveles de glucosa más altos, de forma que no habría
necesidad de revisar los niveles de glucemia con tanta frecuencia. Tampoco
habría que contar los carbohidratos, porque la nano red liberaría insulina para
procesar los alimentos consumidos.
La nano red está conformada por partículas con un centro sólido de insulina,
dextrano modificado y enzimas de glucosa oxidasa. Ante la presencia de niveles
elevados de glucosa, las enzimas de glucosa oxidasa convierten la glucosa en
ácido glucónico. A su vez, el ácido glucónico se disuelve en dextrano modificado,
liberando insulina.
La nano red se forma en el cuerpo tras la inyección porque algunas partículas
están cubiertas con una carga negativa, mientras que otras reciben una carga
14 (http://www.encuentrosmultidisciplinares.org/Revistan%C2%BA12/Ana%20Dopazo%20Gonz%C3%A1lez.pdf)
21 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
positiva. Una vez están dentro del cuerpo, estas partículas se atraen entre sí y se
unen para formar la nano red.
Todos los componentes de la nano red, y los productos secundarios, son
completamente biocompatibles y se disuelven con el tiempo, de forma que no
deberían provocar ninguna respuesta del sistema inmunitario.
Cita aclaratoria: El estudio actual, que aparece en la edición en línea de este mes de la revista ACS Nano, halló que cuando se inyectaba en los ratones, la nano red podía controlar los niveles de glucosa durante hasta diez días.
Lo que está por verse es cómo los investigadores se asegurarán de que las nano
redes no liberen demasiada insulina (provocando niveles bajos de glucemia) o insulina
insuficiente (provocando niveles altos de glucemia) en los seres humanos, y cómo
alguien sabría que ha llegado el momento de inyectarse de nuevo. Además, con
frecuencia la investigación en animales no se puede replicar en los humanos.15
Conclusiones
Podemos concluir que el desarrollo que hasta el momento ha mostrado la
Nanotecnología y una de sus ramas más trabajadas, la Nanomedicina, ha sido
vertiginoso pero aún falta mucho camino por recorrer en estas ramas del
conocimiento. Hemos podido ver sus importantes aplicaciones en diagnóstico y
tratamiento de enfermedades que constituyen un verdadero reto a la comunidad
médica como lo es el cáncer, con la prometedora ventaja de tratar directamente el
tejido dañado y no tejido sano, con escasos o pocos efectos colaterales.
15 (http://www.guardavidas.org/nanomedicina-en-tratamiento-de-diabetes-con-nanoparticulas/ )
22 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
Cita aclaratoria: tomo como referencia el punto de vista de algunos autores para el apoyo en la redacción de mi conclusión
Bibliografía
1. http://www.scidev.net/america-latina/salud/especial/nanotecnolog-a-para-la-salud-hechos-y-cifras.html. (s.f.). Recuperado el 16 de 11 de 2015, de http://www.scidev.net/america-latina/salud/especial/nanotecnolog-a-para-la-salud-hechos-y-cifras.html
23 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
2. htt://www.pAETSA_2007-02_F2_Nanomedicina.html. (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de htt://www.pAETSA_2007-02_F2_Nanomedicina.html. (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de 5. htt://www.pAETSA_2007-02_F2_Nanomedicina.html. (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de htt://www.pAETSA_2007-02_F2_Nanomedicina.html
3. AETSA_2007-02_F2_Nanomedicina. (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de AETSA_2007-02_F2_Nanomedicina
4. http://digital.csic.es/bitstream/10261/27998/1/038_043_Articulo_05.pdf. (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de http://digital.csic.es/bitstream/10261/27998/1/038_043_Articulo_05.pdf
5. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1729-519X2011000300018. (s.f.). Recuperado el 16 de 11 de 2015, de http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1729-519X2011000300018
6. http://www.cancer.gov/espanol/investigacion/progreso/instantaneas/nanotecnologia. (s.f.). Recuperado el 16 de 11 de 2015, de http://www.cancer.gov/espanol/investigacion/progreso/instantaneas/nanotecnologia
7. http://www.elmundo.es/elmundo/2013/05/27/nanotecnologia/1369659640.html. (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de http://www.elmundo.es/elmundo/2013/05/27/nanotecnologia/1369659640.html
8. http://www.encuentrosmultidisciplinares.org/Revistan%C2%BA12/Ana%20Dopazo%20Gonz%C3%A1lez.pdf. (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de http://www.encuentrosmultidisciplinares.org/Revistan%C2%BA12/Ana%20Dopazo%20Gonz%C3%A1lez.pdf
9. http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_responsable/nanotecnologia_beneficios_medicina.htm. (s.f.). Recuperado el 16 de 11 de 2015, de http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_responsable/nanotecnologia_beneficios_medicina.htm
10.http://www.guardavidas.org/nanomedicina-en-tratamiento-de-diabetes-con-nanoparticulas/ . (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de http://www.guardavidas.org/nanomedicina-en-tratamiento-de-diabetes-con-nanoparticulas/
24 FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION
11.http://www.juntadeandalucia.es/salud/servicios/contenidos/nuevaaetsa/up/AETSA_2007-02_F2_Nanomedicina.pdf. (s.f.). Recuperado el 16 de 11 de 2015, de http://www.juntadeandalucia.es/salud/servicios/contenidos/nuevaaetsa/up/AETSA_2007-02_F2_Nanomedicina.pdf
12.http://www.nanomedspain.net/index.php?option=com_content&view=article&id=3530%3Ananorrobots-que-limpian-y-acaban-con-el-canc er&catid=62%3Asocios&Itemid=273&lang=es . (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de http://www.nanomedspain.net/index.php?option=com_content&view=article&id=3530%3Ananorrobots-que-limpian-y-acaban-con-el-canc er&catid=62%3Asocios&Itemid=273&lang=es
13.http://www.nanotecnologia.cl/mejoran-el-tratamiento-de-quimioterapia-aplicando-nanotecnologia/. (s.f.). Recuperado el 20 de 11 de 2015, de http://www.nanotecnologia.cl/mejoran-el-tratamiento-de-quimioterapia-aplicando-nanotecnologia/
14.http://www.saludymedicinas.com.mx/centros-de-salud/cancer-cervicouterino/articulos/nanomedicina-tratamientos-mas-eficaces.html. (s.f.). Recuperado el 16 de 11 de 2015, de http://www.saludymedicinas.com.mx/centros-de-salud/cancer-cervicouterino/articulos/nanomedicina-tratamientos-mas-eficaces.html
15.http://www.scidev.net/america-latina/salud/especial/nanotecnolog-a-para-la-salud-hechos-y-cifras.html. (s.f.). Recuperado el 16 de 11 de 2015, de http://www.scidev.net/america-latina/salud/especial/nanotecnolog-a-para-la-salud-hechos-y-cifras.html
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