El nano es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades  que aplicado a las unidades de longitud, corresponde a una mil millonésima parte de un metro.

Las nanopartículas son partículas extremadamente pequeñas con una dimensión entre 10 y 100 nanómetros. Al dividirse hasta esta escala los materiales sufren cambios en sus propiedades fisicoquímicas (conductividad eléctrica, color, resistencia, elasticidad, entre otras).

 

La nanotecnología consiste en crear y aplicar estas partículas a estructuras, dispositivos y sistemas aprovechando las nuevas propiedades y funciones conferidas por su tamaño y, ofrecer soluciones a múltiples problemas que enfrenta actualmente la humanidad, entre ellos la salud, especialmente en las áreas de diagnóstico y tratamiento.

La mayoría de los procesos biológicos también tienen lugar en la escala nanométrica (el ADN, las proteínas y los virus). La nanomedicina refiere a la manipulación de nanopartículas bioactivas diseñadas para interactuar con el organismo humano.  Estos biomateriales deben ser compatibles con el cuerpo humano, cuanto mayor sea su similitud con los producidos naturalmente por los seres vivos, mayores serán sus probabilidades de éxito. El objetivo de la nanomedicina es el desarrollo de herramientas para diagnosticar, prevenir y tratar las enfermedades en las fases iniciales de su desarrollo.

 

Nanodiagnóstico

• Nanosensores: nanodispositivos que penetran en el cuerpo humano. Se

pueden usar nanopartículas para examinar  muestras de muy poca cantidad de fluidos o tejido corporal y delinear un perfil genético, definir patrones de resistencia bacteriana, identificar mutaciones  o agentes patógenos. Algunas de las investigaciones que se están llevando a cabo refieren a un test de orina con anticuerpos específicos contra las proteínas del bacilo de la tuberculosis y a una prueba de detección de cáncer de pulmón basada en la identificación de una distorsión de una molécula llamada microARN que ocurre en etapas muy tempranas del desarrollo del tumor.

 

• Nanopartículas aplicadas al diagnóstico por imágenes

Marcadores y agentes de contraste: Nanopartículas de semiconductores o quantum dots con propiedades de fluorescencia de distintos colores que posibilitan obtener imágenes moleculares de las actividades metabólicas del organismo, en particular corazón y cerebro.

Nanopartículas magnéticas (óxidos de hierro) actúan aumentando el contraste en la resonancia magnética de imagen.

Nanobiosensores, detectan en tiempo real y con una alta sensibilidad y selectividad todo tipo de sustancias químicas y biológicas.

Nanopartículas marcadas con isótopos radiactivos aplicables a la tomografía de emisión de positrones (PET) o la tomografía de emisión de fotones individuales (SPECT).

 

Nanoterapia

• Liberación controlada de fármacos: nanoestructuras (nanopartículas,

nanocápsulas, liposomas, micelas, nanotubos, microgeles, etc.) que contienen medicamentos en su interior, los transportan hasta la zona dañada y, los liberan cuando han reconocido la zona dañada. Estos sistemas protegen al medicamento de la degradación enzimática posibilitando la administración de dosis más bajas, prolongan su permanencia en sangre aumentando el intervalo entre dosis hasta varios meses, facilitan su ingreso a las células y le confirieren capacidad para discriminar entre células sanas y enfermas minimizando los efectos secundarios.

 

Algunos nanomedicamentos actualmente aprobados son la doxorrubicina HCl para el cáncer de ovario; el citrato de daunorrubicina para el sarcoma de Kaposi asociado al SIDA, y la anfotericina B para infecciones por hongos.

 

 

• Terapia basada en nanopartículas: las propiedades de estas partículas

se pueden modificar,  una vez que se han unido a los tejidos dañados o a células cancerosas, (calentamiento,  irradiación con luz infrarroja) provocando la destrucción de las células tumorales sin dañar a las células o tejidos sanos alrededor.

 

• Nanomedicina regenerativa: se basa en la reparación o sustitución de

tejidos y órganos enfermos o dañados a través de la estimulación de los propios mecanismos reparadores del cuerpo humano. Para ello se vale de la terapia génica, la terapia celular, la dosificación de sustancias biorregenerativas y la ingeniería de tejidos. La nanotecnología provee materiales y sistemas que imitan la matriz extracelular y sirven de soporte para que las células puedan crecer y desarrollarse (nanotubos de carbono, nanopartículas de hidroxiapatita, nanofibras de polímeros biodegradables, etc.). también facilita la integración de estos implantes a los tejidos. Asimismo, es posible diseñar biomateriales inteligentes capaces de activar la regeneración de los tejidos en el propio paciente.

 

Existe una gran esperanza en el desarrollo de nanopartículas para administrar por vía oral o nasal sustancias antes debían inyectarse, como por ejemplo vacunas o insulina

 

 

IMPORTANTE

Según un estudio realizado en el año 2013 por el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Minnesota, Estados Unidos, más de 200 productos nanomédicos están en uso o en fase de investigación en todo el mundo. Pero, hasta el momento, la mayoría de las experiencias se han desarrollado en animales de laboratorio, se encuentra en sus primeras etapas y es fundamental evitar depositar expectativas no realistas en sus aplicaciones médicas.