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El futuro de la medicina

Las nanociencias es un área del conocimiento emergente que se consolida gradualmente de manera interdisciplinaria. En dicha área convergen la física, química, biología e ingenierías por mencionar algunas, para resolver problemáticas que van desde el diseño de nuevos materiales inteligentes, energías renovables, hasta innovación en ciencias de la salud.

 

En esta última, se puede decir que las nanociencias cubren dos frentes ante la lucha contra las enfermedades y la prevención: por un lado, contribuye al entendimiento fundamental de las enfermedades, es decir, revela mecanismos a nivel molecular y celular en los que operan y comúnmente se originan enfermedades como el cáncer, Alzheimer, diabetes, etcétera.

 

De manera paralela, se vale de técnicas, equipos, conceptos y principios físicos que contribuyen al desarrollo de materiales y tecnologías que directamente impactan de manera positiva a la salud, tales como materiales inteligentes para el desarrollo de prótesis de nueva generación, el desarrollo de biosensores que permitan detección y prevención de enfermedades, o métodos más efectivos de liberación de fármacos en el torrente sanguíneo.

 

Mediante el desarrollo de materiales nano estructurados, es decir, materiales que posean dimensiones menores a .000001 metros, es posible desarrollar prótesis con propiedades mejoradas. Por ejemplo, la hidroxiapatita, un material formado por fosfato de calcio cristalino, que al ser sintetizado es utilizado para el desarrollo de prótesis biocompatibles en implantes oculares, y recientemente en parches dentales para reemplazar la pérdida del esmalte dental.

 

Ejemplos palpables

Siendo el cáncer una de las enfermedades más relevantes hoy en día por su alta incidencia, el poco entendimiento que se tiene del mismo y la complejidad de su tratamiento, la nanociencias recientemente han aportado algunas alternativas para su tratamiento efectivo y con las posibilidades de reducir significativamente los efectos secundarios de los tratamientos existentes (ej. quimioterapia).

 

Atacar un tumor sin alterar el resto del organismo no es una tarea sencilla, sin embargo, hay posibilidades mediante el uso de nanopartículas de distintos materiales. Con el uso de la síntesis de nanopartículas con diferentes propiedades es posible enviar fármacos directamente en las zonas del tumor, sin afectar células benignas.

 

Otra estrategia es enviar de manera controlada nanopartículas (generalmente de oro) en la zona del tumor. Posteriormente, las nanopartículas son expuestas a luz por medio de un láser, el cual hace que las nanopartículas emitan calor, matando así, selectivamente células cancerosas.

 

De manera similar, nanopartículas cubiertas con moléculas específicas pueden ser desarrolladas para adherirse selectivamente a células tumorales y liberar fármacos. Al utilizar mecanismos similares, las nanopartículas pueden ser selectivamente localizadas en zonas específicas, al crear contraste y hacer evidente la presencia y progreso de tumores por medio de técnicas como resonancia magnética nuclear.

 

En ese sentido, las nanopartículas llevan a cabo tareas complejas, tal como si fueran diminutas máquinas cuidadosamente diseñadas para eficientar y hacer los tratamientos menos agresivos para el paciente.

 

Retos modernos

En otro frente, las nanociencias han arrojado datos y conocimiento invaluable para el entendimiento de enfermedades como la diabetes, Alzheimer, mal de Parkinson, entre otras, que tienen como común denominador fenómenos a escala molecular como agregación de proteínas, cambios en el ambiente electrostático, y cambios en su conformación tridimensional.

 

Gracias a los avances en las técnicas analíticas, recientemente ha sido posible estudiar fenómenos químicos y biológicos detrás de mecanismos complejos en diversas enfermedades. Por ello, se han podido desarrollar tratamientos y finalmente mejorar la calidad de vida de los pacientes.

 

En la mayoría de las enfermedades, la detección temprana es de vital importancia para lograr tratamientos efectivos para controlarlas. En este ámbito, por medio de las nanociencias se ha podido lograr el desarrollo de sensores que pueden detectar y medir la presencia de distintos compuestos en la sangre. Tales aplicaciones van desde la detección de glucosa, metales pesados, detectores de metástasis en pacientes con cáncer, hasta toxinas y patógenos en alimentos.

 

Hasta el momento, las nanociencias han mostrado claros avances en la medicina. Sin embargo, la revolución continua y las nanociencias siguen alcanzando el fondo. A medida que nos acercamos a los límites de la miniaturización, es decir, el límite en la reducción de dispositivos electrónicos y estructuras, nuevos retos se presentan. Naturalmente, dichos nuevos retos traerán también avances profundos e innovación en la medicina que no tardarán en traducirse en bienestar y mejor calidad de vida la población.

 

Mtro. Leonardo Ibor Ruiz Ortega

Nanotecnología

Egresado del programa de biología en la Universidad de Sonora

Posgrado en ciencias en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD) con especialidad en Biopolímeros.

Estudiante de doctorado en Biofísica Experimental y Nanotecnología del departamento de Física en King’s College London, Reino Unido.

Su interés se enfoca en el desarrollo de técnicas de micro-construcción para la elaboración de biosensores y microscopia de fuerza Kelvin para el entendimiento de propiedades electrostáticas de biomoléculas involucradas en enfermedades neurodegenerativas.

Skype: liorcx


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