Bionanoingenieria

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EL Dr. Wong ah reportado que ah usado biosensores para medir niveles elevados de cuatro moléculas de ARN asociadas al cáncer en la saliva y así como identificar entre gente saludable y aquellas diagnosticadas con cáncer oral con un 91% de exactitud. Con tales métodos de precisión, las oficinas dentales podrían ser equipadas con detectores en tiempo real para diagnosticar enfermedades a partir de muestras de saliva. De acuerdo al Dr. Wong, ampliando la investigación en biomarcadores para otras enfermedades como cáncer de mama, cáncer de ovario, y de páncreas; Alzheimer, VIH, diabetes y osteoporosis podrían ser diagnosticadas a partir de muestras de saliva en un futuro. La habilidad de lograr análisis de alta resolución de biomembranas hace a los bionanosensores otra gran herramienta en la caja de herramientas nanotecnológica.

NANOMEDICINA

La nanomedicina describe el campo medico en cuanto a la detección de enfermedades así como su tratamiento y la reparación de tejidos dañados tales como huesos, músculos o nervios a nivel molecular. Siendo el principal objetivo de esto:

- Buscar y destruir celulas cancerígenas en etapa temprana

- Remover y reemplazar partes de celulas dañadas con dispositivos a nanoescala

- Desarrollar e implantar bombas moleculares para liberar fármacos

La ciencia a nanoescala puede ser usada para llegar a problemas médicos desde muchos ángulos diferentes, incluyendo:

- Recuperación y almacenamiento de Información genética

- Diagnósticos como la identificación de enfermedades

- Detección en general de susceptibilidades de enfermedades, como el Alzheimer

- Mejor clasificación de enfermedades en diferentes tipos y subtipos

- Terapia genética

- Focalización celular (liberación de anticuerpos en celulas especificas)

El cáncer sigue siendo la principal causa de muertes actualmente. De hecho, el cáncer no es solo una enfermedad. Los diferentes tipos de cáncer tienen cuentan con un amplio rango de trucos para evitar la detección e invadir áreas vecinas en el cuerpo. A largo plazo, la nanotecnología y la nanociencia pueden brindar nuevas herramientas poderosas en la lucha contra el cáncer así como de otras enfermedades degenerativas.

NANOFIBRAS DE SILICIO

Científicos de la Universidad de Harvard han reportado que fibras ultra delgadas de silicio pueden usarse para detectar la presencia de virus simples eléctricamente. Estas nanofibras detectoras pueden también decir la diferencia entre virus con gran exactitud. Si fibras simples fueran combinadas en un arreglo, sería posible de que arreglos complejos pudieran ser diseñados para sensar miles de diferentes tipos de virus. El Dr. Charles M. Lieber profesor químico de Harvard, ah hecho fibras de silicio a nanoescala que se activan o se desactivan ante la presencia de un virus simple. Combinando nanofibras, con receptores de anticuerpos, puede ser posible la detección de virus.

Cuando un virus individual se conecta a un receptor, desata un cambio eléctrico que anuncia su presencia. Investigadores han encontrado que los detectores pueden distinguir entre varios virus con gran selectividad. Usando sensores de nanofibras, médicos podrían pronto ser capaces de detectar infecciones virales a etapas muy tempranas

El sistema inmunológico podría ser capaz de aplastar pequeñas poblaciones de virus, lo que a su vez abriría el paso a intervenciones medicas incluso mucho antes de que la infección sea detectada por métodos tradicionales.

Con muchas posibilidades medicas, los investigadores han comenzado experimentos que toman ventaja de los muchos beneficios que la nanotecnología ofrece. La nanotecnología es totalmente multidisciplinaria e incluye una enorme variedad de materiales y dispositivos para biología, química, física, e ingeniería. Estas técnicas usan nanovectores (estructuras huecas o solidas) para la liberación focalizada de fármacos a celulas enfermas, tales como celulas cancerígenas y agentes de contraste de imagen.

NANOCAPSULAS DE ORO

A medida de que la luz pasa a través de los tejidos, se ve de color rojo, pero esto no se debe solo a la sangre en el interior. Largas longitudes de onda de luz pueden pasar a través de la piel sin dispersarse mucho. Este metodo ah estado siendo usado en terapia fotodinámica para tratar enfermedades en el cuerpo. La luz puede ser usada de diferentes maneras. Si esta impacta metal en el cuerpo, el metal puede calentarse tanto como para cocinar el tejido circundante (por ejemplo un tumor). Si la luz impacta una partícula, haciendo que se emitan moléculas de oxigeno altamente reactivas, estas moléculas de oxigeno reaccionaran con el tejido circundante destruyéndolo. Los investigadores Jennifer West y Rebekah Drezek del Centro de Nanotecnología Biológica y Ambiental de la Universidad de Rice han aplicado partículas súper pequeñas de esferas de cristal recubiertas de oro creadas por la profesora Naomi Halas para mejorar la detección y tratamiento de tejido enfermo.

Nanopartículas con un núcleo de sílice y capsulas de oro han sido diseñadas para absorber longitudes de onda de luz cercanas al infrarrojo donde la penetración de la luz en tejidos es mayor. UN nuevo tipo de terapia contra el cáncer se hace posible usando nano cápsulas súper pequeñas de oro que viajan y se depositan en tumores. Los vasos sanguíneos que suplen a los tumores con nutrientes tienen diminutos huecos que permiten a las nanocapsulas acceder y recolectarse cerca del tumor. Esto es denominado Permeabilidad y retención mejorada, o efecto EPR. Las nano cápsulas también pueden ser unidas a anticuerpos y dirigidas, por ejemplo, contra oncoproteinas (proteínas cancerígenas) o marcadores, incrementando la especificidad terapéutica del nivel celular. Las nano cápsulas pueden llegar al tumo de dos formas: usando anticuerpos focalizados o por medio de EPR.

No todos los cánceres tienen un marcador conocido para los cuales un anticuerpo pueda ser diseñado. Afortunadamente, el tratamiento con nano cápsulas EPR no se limita solo a aquellos cáncer con marcadores específicos. Para el tratamiento de cáncer de mama con nanopartículas recubiertas de oro, por ejemplo, anticuerpos son adheridos a las nano cápsulas de