01-10-2020 PONENCIA SOBRE LAS APLICACIONES BIOMÉDICAS DE LA NANOTECNOLOGÍA
Date
2020-10-01
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
La aplicación de los nanomateriales ha creado el campo de la nanobiotecnología, la cual
juega un rol central en el diagnóstico de enfermedades, diseño y entrega de fármacos, e
implantes. En el artículo Ramos AP, Cruz MAE, Tovani CB, y Ciancaglini P. [1], nos
presentan el uso de partículas metálicas y de óxidos metálicos, nanotubos de carbono,
liposomas y nanopatrones para superficies planas para aplicaciones biomédicas específicas.
Usando métodos físicos o químicos y aprovechando reacciones biológicas específicas, es
posible unir moléculas bioespecíficas con nanopartículas.
En el caso de las aplicaciones biomédicas de nanopartículas de óxidos metálicos, las
propiedades magnéticas del óxido de hierro fueron usadas para fines terapéuticos y
diagnósticos tales como diferentes tipos de escaneos/imágenes. La estructura electrónica del
Zn es útil en imagen / escaneo, así como la creación de biosensores fotosensibles. El TiO2 es
útil para la creación de materiales sustitutos de hueso y para regeneración ósea, el amplio uso
de este metal se debe al mejoramiento de sus propiedades mecánicas como la alta resistencia
a la corrosión, baja reactividad en su superficie y biocompatibilidad aceptable en ensayos in
vivo e in vitro. Sin embargo, a pesar de que el tejido vivo cicatriza en aposición cercana al
metal, puede haber una capa fibrosa delgada que separa al hueso del implante, representando
una falla en el proceso de osteointegración. Por esta razón, es necesario modificar la
superficie del implante para crear una interfase hueso-implante más fuerte y como sabemos
una célula nunca encuentra una superficie completamente limpia, en su lugar, entra en
contacto con moléculas de agua, iones y proteínas adsorbidas. Todas estas interacciones, el
mejoramiento de superficies y uso de nanopartículasse encuentran determinados por la física,
química, termodinámica y toxicología de las superficies.
En el caso de las nanopartículas metálicas la fuerte absorción óptica, las hace adecuadas para
la construcción de dispositivos de contraste moleculares. También la absorción y la
dispersión en la región visible e infrarroja cercana han estimulado la aplicación de materiales
que contengan nanopartículas metálicas en las áreas de diagnóstico y detección. Las
partículas de oro pueden ser depositadas en sustratos adecuados o ser añadidas en
formulaciones de sustratos para mejorar la luminiscencia, por ejemplo, los nanorods de oro
presentan absorción en la región del infrarrojo cercano, siendo utilizados para monitorear el
flujo sanguíneo usando imágenes fotoacústicas, otro ejemplo es la modificación de la
superficie del oro con el fin de dirigirse específicamente hacia células cancerígenas. Por otro lado, las nanopartículas de plata han sido incorporadas en diferentes materiales debido a sus
propiedades antibacteriales y a su acción anti inflamatoria.
Los nanotubos de carbono son útiles como vehículos de entrega de fármacos ya que su
tamaño les permite moverse de manera fácil dentro del cuerpo por lo que el compuesto activo
puede ser insertado para de esta forma apuntar y dirigirse a un objetivo en específico,
alterando la respuesta celular.
Los liposomas han sido ampliamente usados como sistema de entrega de fármacos, otras
aplicaciones se realizan en el campo de la biomimética; siendo estos modelos importantes
para entender cómo funcionan las interacciones entre la membrana y fármacos hidrofóbicos,
proteínas e incluso tintes fotosensibles.
Se han estudiado nanomateriales con características similares a la composición de los tejidos
biológicos para garantizar una aplicación eficiente. Un ejemplo es buscar materiales (como
minerales), que se parezcan y comporten como la apatita presente en los huesos para el
desarrollo de implantes o el uso de nanomateriales para regeneración ósea. Se debe
considerar que la formación de este mineral sea homogénea para poder tener una buena
interfase hueso-implante. Por lo que aquí entra el campo de la ingeniería de superficies que
tiene como reto innovar nuevas técnicas y métodos, tomando en cuenta las características
químicas y físicas de las superficies.
Finalmente se habla de la falta de conocimiento sobre los efectos toxicológicos de los
nanomateriales en el organismo, así como de la redefinición de algunos términos. Debido a
que, en el caso de los nanomateriales, éstos no se comportan de la misma manera. Se
menciona que se han hecho estudios in vitro para estimar los efectos toxicológicos de los
nanomateriales, sin embargo, no son suficiente para establecer los efectos adversos y se
concluye que establecer los efectos reales es una tarea desafiante.
Description
Keywords
Citation
Document Viewer
Select a file to preview:
Can't see the file? Try reloading