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Universidad Privada Antenor Orrego

FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE MEDICINA HUMANA DOCENTE: ROLDAN LÓPEZ, JOSÉ

ESTUDIANTE: GIL OBANDO, CRISTHINA GEORGET

TEMA: NANOTECNOLOGÍA APLICADA A LA MEDICINA

CURSO: BIOFÍSICA

CICLO: I

TRUJILLO - PERÚ

1. INTRODUCCIÓN: Los últimos avances en la investigación a escala atómica han supuesto el despertar de esta disciplina emergente que consiste en la aplicación de técnicas procedentes del campo de la Nanotecnología a la salud humana. La interacción entre la Nanotecnología y la medicina constituye una oportunidad para llevar a cabo nuevos tratamientos o mejorar los ya existentes. Las diferentes técnicas que forman parte de la Nanotecnología manipulan átomos y moléculas, produciendo nanoestructuras artificiales que, siendo del mismo tamaño que las biomoléculas, pueden interaccionar con células de los seres humanos. Por este motivo, la Nanomedicina ofrece nuevas soluciones en diagnóstico, tratamientos “inteligentes” y medicina regenerativa, actuando y estimulando los propios mecanismos controladores y reparadores del cuerpo humano. La medicina realmente preventiva será una realidad gracias a estas nuevas tecnologías. Haciendo uso de todos estos progresos y del hecho de que cada día se tiene un conocimiento más extenso del cuerpo humano a escala molecular, se puede tener una mayor capacidad de intervenir antes de la aparición de los síntomas de una enfermedad. Por todo ello, la Nanomedicina tendrá un gran impacto en el diagnóstico precoz y en el tratamiento de enfermedades como el cáncer, la diabetes, el Alzheimer, el Parkinson y los problemas cardiovasculares, inflamatorios e infecciosos

2. NANOTECNOLOGÍA: La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.

3. NANOMEDICINA: Rama de la nanotecnología que está produciendo avances en el diagnóstico, prevención y tratamiento de las enfermedades a nivel celular o molecular porque, entre otras razones, permite interactuar con las biomoléculas (proteínas y ácidos nucleicos). Además, esta capacidad posibilitará un conocimiento mejor de las complejas vías de regulación y señalización que dirigen el comportamiento de las células normales y transformadas.

4. APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGIA EN LA MEDICINA: Las áreas principales donde la nanotecnología puede tener mayor impacto son:

4.1 Prevención: Dispositivos que pueden identificar marcadores relacionados con la enfermedad y liberar en ese momento agentes capaces de revertir los cambios premalignos producidos en las células o eliminar las células con potencial maligno.

4.2 Diagnóstico: a. Nanocables: Se usan como sensores capaces de reconocer firmas genéticas de diferentes partículas y transmitir la información.

b. Nanocantilevers: Son barras flexibles ancladas a una final, asemejándose a una fila de trampolines. Se diseñan para unirse

específicamente a distintas moléculas, como anticuerpos, capaces de detectar virus, bacterias, etc.

c. Nanotubos: Son capaces de detectar la presencia de genes alterados (ej. Mutaciones, SNPs).

d. Nanoporos: Gracias al agujero que tienen permiten que el paso de una cadena del ADN y registran la forma y propiedades eléctricas de cada una de ellas. De este modo, el nanoporo puede leer la secuencia del ADN e identificar cambios genéticos.

e. Nanocristales y puntos cuánticos: Se pueden unir a un anticuerpo o a otra molécula capaz de unirse a su vez a una sustancia de interés, lo que los hace muy interesantes como marcadores en diagnóstico molecular, citometría de flujo y microscopía de fluorescencia.

f. Combidex TM :(ferumoxtran-10): Es un agente molecular funcional de imagen que consiste en nanopartículas óxido del hierro. Se utiliza conjuntamente con resonancia magnética para ayudar en la diferenciación de nódulos tumorales versus normales.

4.3 TERAPIA: Sistemas liberadores de fármacos que permitan mejorar la formulación de principios activos con problemas para acceder al lugar de acción, nanopartículas como principios activos, implantes activos, pasivos e ingeniería tisular.

a. Nanoesferas, nanocápsulas y nanopartículas: Dependiendo del método de preparación pueden presentar diferentes propiedades y métodos de liberación.

b. Nanopartículas inorgánicas: Como la albúmina, la silicona, titania, pueden unirse a principios activos protegiéndolos de la desnaturalización inducida por el pH estomacal y la temperatura.

4.4 DIAGNOSTIO/TERAPIAS: a. Dendrímeros: Son capaces de encapsular agentes terapéu-ticos en sus cavidades internas, así como en los grupos ex-ternos que poseen. Existen dendrímeros multifuncionales que detectan células específicas y liberan el fármaco en ese momento.

b. Nanovainas (nanoshells): Consisten en un núcleo de sílice rodeado de capas de un conductor metálico, como el oro. Según el tamaño y la composición de cada una de las capas, las partículas pueden ser diseñadas para absorber o dispersar la luz en gran parte de las regiones visible e infrarroja del espectro electromagnético. Estas partículas son fácilmente conjugadas con anticuerpos y otras biomoléculas. Varias son las posibles aplicaciones biomédicas de las nanoshells, incluidas la detección de inmunoglobulina en sangre y la terapia térmica para eliminar células tumorales “in vitro” e “in vivo”

5 NANOMEDICINA EN ENFERMEDADES IMPORTANTES: La Nanomedicina jugará también un papel muy importante en el tratamiento de enfermedades relacionadas con el sistema cardiovascular. El desarrollo de nanodispositivos capaces de monitorizar trombos o hemorragias tendrá un gran impacto en el diagnóstico y el tratamiento de embolias o accidentes cerebrovasculares. Estos dispositivos podrán realizar un diagnóstico temprano de este tipo de lesiones, emitir una señal al organismo y liberar sustancias como anticoagulantes u otros fármacos en respuesta al estímulo detectado. El resto de enfermedades sobre las que tendrá un mayor impacto la Nanomedicina serán las enfermedades neurodegenerativas, diabetes, enfermedades infecciosas, enfermedades relacionadas con la sangre y los pulmones y problemas ortopédicos.

6 NANOMEDICINA Y SU USO EN EL TRATAMIENTO DE CÁNCER: El cáncer es el resultado de la acumulación de múltiples alteraciones en genes que regulan el crecimiento celular, dichas alteraciones en los genes traen consigo alteraciones morfológicas y metabólicas en las células que las presentan, y debido a que muchas de estas alteraciones son extremadamente críticas e irreversibles, se considera de gran importancia la identificación de las mismas. Actualmente el diagnóstico de cáncer se hace por imágenes por resonancia o rayos X. Sin embargo algunas veces esas técnicas no son suficientemente sensibles para detectar diferentes tipos de cáncer o incluso etapas precursoras del mismo. Estudios recientes han demostrado que estas nanoherramientas pueden ser usadas en una amplia variedad de aplicaciones en el área oncológica, que van desde la detección de apoptosis (muerte celular programada) hasta la imagen por resonancia magnética, mapeo de ganglios linfáticos o incluso la remoción fototermal de los tumores. Visto por otro lado, estas nanopartículas nos permiten también observar rutas de señalización celular, así como interacciones célula- célula en los tumores, angiogénesis tumoral y hasta la capacidad de encontrar células metastáticas en cualquier parte del cuerpo. Por otra parte, en la identificación de tumores por nanopartículas se han utilizado dos modalidades: la identificación activa y pasiva. La identificación activa consiste en la unión de ligandos o biomoléculas a las nanopartículas, dichas biomoléculas son tumor-específicas, lo cual quiere decir que solo se unirán a las células tumorales, pues generalmente se utilizan anticuerpos específicos que localizan proteínas de membrana. También pueden utilizarse fragmentos de ADN o

ARN conocidos que identifiquen la presencia de genes mutados o ARN mensajeros de alguna proteína de interés, lo cual hace posible también la identificación espacial de una sola molécula con precisión nanométrica. La identificación pasiva, por otra parte, toma ventaja de las dimensiones de las partículas y de las propiedades únicas de la vascularización tumoral, ya que los vasos sanguíneos tumorales son distintos de los vasos sanguíneos normales, también es destacable que estos tienen poros mucho más amplios lo que deja pasar fácilmente las nanopartículas y logran una acumulación en los tumores. Otro uso destacable es en la terapia fotodinámica, en la cual se usa un fotosensibilizador, que usualmente es un pigmento porfirínico que localiza preferencialmente un tejido, esta molécula es expuesta a luz visible y debido a sus características genera radicales libres, los cuales son realmente citotóxicos y generan la muerte de las células y el tejido objetivo. Esta terapia fotodinámica ya está siendo usada en algunos tipos de cáncer y ciertas enfermedades de piel, sin embargo promete ser un tratamiento altamente eficaz para la destrucción de los tumores cancerígenos evitando así su proliferación y logrando poco a poco una recuperación del paciente, tomando en cuenta que debe ser altamente específica debido a sus propiedades citotóxicas y es importante que su uso sea restringido a médicos realmente capacitados para dar dicho tratamiento.

7.

CONCLUSIÓN: Conclusión La Nanotecnología es una disciplina que ha mostrado grandes avances durante las últimas décadas, con numerosos productos nanotecnológicos que ya han llegado al mercado. Los conceptos de la Nanotecnología se están aplicando en métodos de diagnóstico más sensibles, sistemas de terapia y de administración controlada de fármacos, así como en herramientas que permiten la regeneración de tejidos y órganos dañados. Los sistemas y métodos descritos en este artículo son solamente ejemplos seleccionados de la enorme actividad que se está desarrollando en miles de laboratorios de todo el mundo para mejorar las condiciones de salud y la calidad de vida de nuestra sociedad.

8. REFERENCIAS: 

http://www.juntadeandalucia.es/salud/servicios/contenidos/n uevaaetsa/up/AETSA_2007-02_F2_Nanomedicina.pdf

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http://www.amgen.es/doc3.php? op=biotecnologia9&ap=b9_nanomedicina

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http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanot ecnologia_responsable/nanotecnologia_beneficios_medicina. htm

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http://blogs.creamoselfuturo.com/nanotecnologia/2008/03/11/nanotecnologia-en-la-medicina/