Nanotecnología, hacia un nuevo portal científico-tecnológico Fiona M. Britto y Guillermo R. Castro
Revista Química Viva
Resumen
Durante las últimas décadas, la humanidad ha experimentado una nueva revolución científico-tecnológica, la nanotecnología. Este campo emergente representa una promesa atractiva, ya que afectará muchos aspectos de la vida y la sociedad. Especialmente, la nanobiotecnología, un campo derivado de la nanotecnología inspirado en la naturaleza, viene a cambiar la visión del cuidado de la salud, llevando al desarrollo de una nueva disciplina, la nanomedicina. Hoy en día, la nanomedicina es considerada uno de los campos de vanguardia, impulsando la mayoría de las inversiones en investigación y desarrollo. En esta revisión se presenta una visión general de las aplicaciones más prometedoras de la nanomedicina, como la ingeniería de tejidos, liberación controlada de fármacos, y la detección temprana de enfermedades. Además, se discuten algunas de las tendencias modernas y desafíos.
Palabras clave: nanobiotecnología, nanomedicina, liberación controlada de fármacos, ingeniería de tejidos, detección temprana de enfermedades.
Palabras clave: nanobiotecnología, nanomedicina, liberación controlada de fármacos, ingeniería de tejidos, detección temprana de enfermedades.
Abstract: Nanobiotechnology: towards a new scientific and technological gateway
Over the last decade, the humanity has experienced a new scientific and technological revolution, nanotechnology. This emerging field represents an attractive promise since it will affect many aspects of life and society. Specially, nanobiotechnology, a field derived from nanotechnology inspired in nature, comes to change healthcare vision, leading to the development of a new discipline, nanomedicine. Nowadays, nanomedicine is considered one of the most cutting-edge field, driving most of the investments in research and development. This review presents an overview on nanomedicine most promising applications, such as tissue engineering, controlled drug release and early detection of diseases. Also, some modern trends and challenges are discussed.
Keywords: nanobiotechnology, nanomedicine, controlled drug release, tissue engineering, early detection of diseases.
Introducción
Es innegable la importancia que han tenido las revoluciones científicas y tecnológicas a lo largo de la historia de la humanidad. Cada revolución ha tenido como consecuencia un cambio de paradigma asociado a la introducción de nuevas tecnologías en las sociedades, que han modificado las conductas individuales y colectivas, y provocado un marcado salto intelectual. Es así que las sociedades han transitado procesos profundos de transformación que se han categorizado genéricamente en revoluciones agrícola, industrial, informático-tecnológica, y por último en la biotecnológica. Cada proceso per se involucró la búsqueda de soluciones a problemas inherentes a los respectivos periodos económicos, sociales y productivos. La revolución agrícola se fundó en el aprovechamiento extensivo de los recursos naturales por ese entonces abundantes, mientras que la revolución industrial se basó en mejorar los estándares de vida de las sociedades. La revolución informática–tecnológica involucró un cambio sustantivo en las comunicaciones y en el almacenamiento y procesamiento de la información, mientras la revolución biotecnológica ha hecho hincapié en el aprovechamiento intensivo de los recursos naturales debido a su progresiva limitación. Sin embargo, estos últimos dos procesos revolucionarios pueden ser considerados como una consecuencia y extensión de la revolución industrial debido a que no se modifican sustantivamente los procesos productivos, sino que son un aporte adicional. Partiendo de un análisis reduccionista podríamos aseverar que la tecnología que actualmente empleamos en lo cotidiano se basa en desarrollos científicos tecnológicos realizados hasta las décadas del 50-60, con algunas excepciones. Sin embargo, ha comenzado lentamente un nuevo proceso revolucionario de transformación profunda que se denomina nanotecnología. Una de las características esenciales de la nanotecnología es la que la producción de objetos tecnológicos es debido a la manipulación de la materia a escala atómica, por lo que es necesario utilizar herramientas sofisticadas que nos permiten poder observar y manipular el mundo material. En este sentido, es dable notar que los desarrollos nanotecnológicos se basan, y por primera vez en la historia de la humanidad, en observaciones indirectas (mediadas por instrumentos) de las transformaciones realizadas en la materia debidas a su pequeña escala. Eso significa un cambio de paradigma que afecta desde la concepción y diseño de los objetos materiales hasta las modalidades de su producción. Sin embargo, y a pesar de la abstracción requerida para poder interpretar de manera racional los desarrollos nanotecnológicos, su impacto y alcances a nivel de la sociedad están muy lejos de ser totalmente dimensionados. Un ejemplo de ello son la tendencias en la aplicación de patentes que ha aumentado exponencialmente desde el año 2001, en países pertenecientes a la OECD (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos) durante el 2008 hubo 12.776 aplicaciones de patentes (Figura 1). Sin embargo, la nanotecnología ya se encuentra en muchos de los productos que consumimos o usamos diariamente, y comprende diversas áreas como por ejemplo componentes automotrices y electrónicos, pasando por materiales textiles, fármacos, cosmético y alimentos, entre otros.
Por lo tanto, podemos afirmar que las aún incipientes nanotecnologías abarcarán todas las actividades humanas provocando profundos cambios en las estructuras sociales como productivas.
Es en este punto necesario definir conceptualmente y de manera amplia a las nanotecnologías. En principio, podríamos considerar la definición sensu stricto establecida por la National Science Foundation (EE.UU.) que afirma que un objeto “nano” es aquel que posee en alguna de sus tres dimensiones físicas una escala comprendida entre 1 y 100 nanómetros (un nanómetro es igual a 10-9 metros). Sin embargo, y con un criterio más abarcador y desde el punto de vista productivo y de su utilización, esta definición puede extenderse hasta el milímetro (Figura 2). Por lo que de manera genérica, podríamos definir nanotecnología como el estudio, diseño, síntesis, manipulación y aplicación de materiales funcionales, dispositivos y sistemas a través del control de la materia a escala nanométrica (atómica), y el uso de las nuevas propiedades en esa escala.
Over the last decade, the humanity has experienced a new scientific and technological revolution, nanotechnology. This emerging field represents an attractive promise since it will affect many aspects of life and society. Specially, nanobiotechnology, a field derived from nanotechnology inspired in nature, comes to change healthcare vision, leading to the development of a new discipline, nanomedicine. Nowadays, nanomedicine is considered one of the most cutting-edge field, driving most of the investments in research and development. This review presents an overview on nanomedicine most promising applications, such as tissue engineering, controlled drug release and early detection of diseases. Also, some modern trends and challenges are discussed.
Keywords: nanobiotechnology, nanomedicine, controlled drug release, tissue engineering, early detection of diseases.
Introducción
Es innegable la importancia que han tenido las revoluciones científicas y tecnológicas a lo largo de la historia de la humanidad. Cada revolución ha tenido como consecuencia un cambio de paradigma asociado a la introducción de nuevas tecnologías en las sociedades, que han modificado las conductas individuales y colectivas, y provocado un marcado salto intelectual. Es así que las sociedades han transitado procesos profundos de transformación que se han categorizado genéricamente en revoluciones agrícola, industrial, informático-tecnológica, y por último en la biotecnológica. Cada proceso per se involucró la búsqueda de soluciones a problemas inherentes a los respectivos periodos económicos, sociales y productivos. La revolución agrícola se fundó en el aprovechamiento extensivo de los recursos naturales por ese entonces abundantes, mientras que la revolución industrial se basó en mejorar los estándares de vida de las sociedades. La revolución informática–tecnológica involucró un cambio sustantivo en las comunicaciones y en el almacenamiento y procesamiento de la información, mientras la revolución biotecnológica ha hecho hincapié en el aprovechamiento intensivo de los recursos naturales debido a su progresiva limitación. Sin embargo, estos últimos dos procesos revolucionarios pueden ser considerados como una consecuencia y extensión de la revolución industrial debido a que no se modifican sustantivamente los procesos productivos, sino que son un aporte adicional. Partiendo de un análisis reduccionista podríamos aseverar que la tecnología que actualmente empleamos en lo cotidiano se basa en desarrollos científicos tecnológicos realizados hasta las décadas del 50-60, con algunas excepciones. Sin embargo, ha comenzado lentamente un nuevo proceso revolucionario de transformación profunda que se denomina nanotecnología. Una de las características esenciales de la nanotecnología es la que la producción de objetos tecnológicos es debido a la manipulación de la materia a escala atómica, por lo que es necesario utilizar herramientas sofisticadas que nos permiten poder observar y manipular el mundo material. En este sentido, es dable notar que los desarrollos nanotecnológicos se basan, y por primera vez en la historia de la humanidad, en observaciones indirectas (mediadas por instrumentos) de las transformaciones realizadas en la materia debidas a su pequeña escala. Eso significa un cambio de paradigma que afecta desde la concepción y diseño de los objetos materiales hasta las modalidades de su producción. Sin embargo, y a pesar de la abstracción requerida para poder interpretar de manera racional los desarrollos nanotecnológicos, su impacto y alcances a nivel de la sociedad están muy lejos de ser totalmente dimensionados. Un ejemplo de ello son la tendencias en la aplicación de patentes que ha aumentado exponencialmente desde el año 2001, en países pertenecientes a la OECD (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos) durante el 2008 hubo 12.776 aplicaciones de patentes (Figura 1). Sin embargo, la nanotecnología ya se encuentra en muchos de los productos que consumimos o usamos diariamente, y comprende diversas áreas como por ejemplo componentes automotrices y electrónicos, pasando por materiales textiles, fármacos, cosmético y alimentos, entre otros.
Por lo tanto, podemos afirmar que las aún incipientes nanotecnologías abarcarán todas las actividades humanas provocando profundos cambios en las estructuras sociales como productivas.
Es en este punto necesario definir conceptualmente y de manera amplia a las nanotecnologías. En principio, podríamos considerar la definición sensu stricto establecida por la National Science Foundation (EE.UU.) que afirma que un objeto “nano” es aquel que posee en alguna de sus tres dimensiones físicas una escala comprendida entre 1 y 100 nanómetros (un nanómetro es igual a 10-9 metros). Sin embargo, y con un criterio más abarcador y desde el punto de vista productivo y de su utilización, esta definición puede extenderse hasta el milímetro (Figura 2). Por lo que de manera genérica, podríamos definir nanotecnología como el estudio, diseño, síntesis, manipulación y aplicación de materiales funcionales, dispositivos y sistemas a través del control de la materia a escala nanométrica (atómica), y el uso de las nuevas propiedades en esa escala.
Fiona M. Britto y Guillermo R. Castro*
Laboratorio de Nanobiomateriales, CINDEFI (CONICET-UNLP, CCT La Plata), Departamento de Química, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, Argentina.
* Email: grcastro@gmail.com
Laboratorio de Nanobiomateriales, CINDEFI (CONICET-UNLP, CCT La Plata), Departamento de Química, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, Argentina.
* Email: grcastro@gmail.com
 ISSN 1666-7948www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar | Revista QuímicaViva Número 3, año 11, Diciembre 2012 quimicaviva@qb.fcen.uba.ar |
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