Nanotecnología en Medicina

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL
PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2016 – SEPTIEMBRE/2016
FORMATO DE TRABAJO FINAL
I. PORTADA
Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial
“Trabajo en Clase”
Título: Nanotecnología
Carrera: Electrónica y Comunicaciones
Área Académica: Programación y Redes
Línea de Investigación: Programación y Redes
Ciclo Académico y Paralelo: Segundo “A” Electrónica
Alumnos participantes: Revelo Andrade Christian Andrés
Módulo y Docente: N’tics II Ing. Patricio Gonzalez
II. INFORME DEL PROYECTO
1. PP
2. YY
2.1Título
NANOTECNOLOGIA
2.2Objetivo
 Investigar todo acerca de la Nanotecnología

NANOTECNOLOGÍA
Nanotecnología en el medio ambiente: perspectivas e riscos:
La nanotecnología se extiende ciencia de los materiales para las partículas de dominio y
las interfaces con dimensiones extremadamente pequeñas, del orden de uno a cien
nanómetros. Las partículas de este tamaño, o "nano partículas" tienen una gran área
superficial y, a menudo exhiben las partículas químicas mecánicos, ópticos , magnéticos
o distintos y superficies macroscópicas. El uso de estas propiedades en aplicaciones
tecnológicas forma la base de los materiales de la nanotecnología. También sigue
siendo un área emergente de la nanotecnología, llamada nanotecnología molecular y
nano fabricación ( " Nanomanufacturing " ) , que tiene como objetivo desarrollar
sistemas manométricos autor replicantes (nano -robots o " nano- bots ") son capaces de
fabricar bajo de medición , materiales u objetos mediante la manipulación de la materia
a nivel molecular. [1]
PRINCIPIOS DE LA NANOTECNOLOGIA
1. Principios éticos en los años 60 y 70. El surgimiento de la bioética. En la década de los
años 60 se conocieron algunas investigaciones científicas llevadas a cabo años atrás en
EEUU que causaron un gran revuelo y un debate moral, como el estudio de Tuskegee
con 400 hombres de raza negra portadores de sífilis a los que no se les trató con
penicilina, la inyección de células cancerígenas a ancianos en el Jewish Hospital de
Brooklyn en 1963… En 1974 el Congreso de los EEUU creó la “Comisión Nacional para la
Protección de los Seres Humanos en las investigaciones Biomédicas”. Esta Comisión
trabajó durante varios años hasta publicar, en 1979, el famoso “Informe Belmont”, en el
que se fijaban tres principios éticos generales: el respeto por las personas, la
beneficencia y la justicia. En este contexto del gran desarrollo que alcanzan las
investigaciones biomédicas, nace, en 1970, la Bioética, definida en la Encyclopedia of
Bioethics María Jesús Úriz Pemán Thémata. Revista de Filosofía Nº 46 (2012 - Segundo
semestre) pp.: 57-66. – 58 – como el estudio sistemático de las dimensiones morales —
incluyendo la visión moral, las decisiones, las conductas y las políticas —de las ciencias
de la vida y del cuidado de la salud, usando una variedad de metodologías éticas en un
contexto interdisciplinario. En 1979, Beauchamp & Childress publican su libro Principios
de Ética Biomédica, proponiendo cuatro principios éticos que desarrollan los principios
establecidos por la Comisión Nacional Norteamericana: el respeto por la autonomía (y
protección de las personas con autonomía disminuida), el principio de beneficencia
(entendido como hacer el bien, promover el bienestar de los usuarios), el de no
maleficencia (la obligación de no hacer daño intencionadamente, de no perjudicar de
forma intencionada los derechos e intereses fundamentales de las personas) y el de
justicia (entendida como justicia distributiva en relación con los recursos y las
oportunidades). [2]
La convergencia de tecnologías (CT) y la NBIC (nano-bio-
info-cogno): expectativas de la “mejora técnica” de la
naturaleza humana.
Desde hace ya una década han surgido múltiples descubrimientos en el terreno de la
nanotecnología, la biotecnología, la biomedicina, las ciencias cognitivas, las neurociencias… que
han abierto un nuevo y amplio ámbito de reflexión ética. A partir de la Convergencia de
Tecnologías (CT), y especialmente de la iniciativa NBIC (nano-bio-info-cogno), estamos

descubriendo que podemos mejorar técnicamente la naturaleza humana, que podemos mejorar
muchas de nuestras capacidades y habilidades técnicas, pero también nos preguntamos qué
implicaciones éticas tienen estas mejoras técnicas. La mejora técnica de las capacidades
humanas es vista, en muchas ocasiones, como una moneda de dos caras: Conocemos más cómo
funciona nuestro cerebro, pero nos preguntamos cómo influye ese conocimiento en nuestras
nociones de libertad o de responsabilidad moral; gracias a la ingeniería genética podemos tratar
algunas enfermedades genéticas, pero nos preocupa la eugenesia o el diseño de “niños a la
carta”; tenemos muchas sustancias para tratar la depresión, pero nos preguntamos si ciertas
drogas pueden llegar a difuminar nuestra identidad. Leon R. Kass presidente del Council on
Bioethics en EEUU en su informe de 2003 titulado “Más allá de la terapia: la Biotecnología y la
búsqueda de la felicidad”, se refería a los cambios y promesas de la Biotecnología en el
tratamiento de las enfermedades y en el alivio del sufrimiento, pero también a las expectativas
de quienes quieren parecer más jóvenes, sentirse más felices, mejorar su memoria, alterar su
temperamento o llegar a ser más “perfectos”. El propio Kass advertía: Queremos mejores niños,
pero no convirtiendo la procreación en una fábrica o alterando sus cerebros para que consigan
aventajar a sus compañeros. Queremos desempeñar mejor las actividades de la vida, pero no
convirtiéndonos en simples compuestos químicos o en herramientas dise- ñadas para ganar o
lograrlo de forma inhumana. Queremos vivir más tiempo, pero no a costa de vivir sin cuidados o
superficialmente con menos aspiraciones María Jesús Úriz Pemán Thémata. Revista de Filosofía
Nº 46 (2012 - Segundo semestre) pp.: 57-66. – 60 – para vivir mejor y no convirtiéndonos en
personas tan obsesionadas con nuestra propia longevidad que no prestemos suficiente atención
a las siguientes generaciones. Queremos ser felices, pero no con una droga que nos proporcione
sensaciones de felicidad sin amores reales, sin afectos, sin conseguir metas que son esenciales
para el verdadero florecimiento del ser humano (Kass 2003, p. xvii). [3]
Nanotecnología
Resumen: La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y
aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la
materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a
nanoescala. Analizaremos su relación y beneficios con la Medicina, lo que representa
potencialmente dentro del conjunto de investigaciones y aplicaciones actuales cuyo
propósito es crear nuevas estructuras y productos que tendrían un gran impacto en la
Medicina (nanomedicina).
Key words: Nanotechnology, medicine, patient.
ABSTRACT: The nanotechnology is the study, design, creation, synthesis, manipulation
and application of materials, devices and functional systems across the control of the
matter to nano climbs, and the exploitation of phenomena and properties of the matter to
nanoescala. We will analyze his relation and benefits with the Medicine, which it
represents potentially inside the set of investigations and current applications which
intention is to create new structures and products that would have a great impact in the
medicine (nanomedicine).
JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO: Por la importancia de la nanotecnología en Medicina.
La nanomedicina es una rama de la (2) de la nanotecnología con aplicaciones directas
en Medicina, que podría permitir el abordaje de las enfermedades (diagnóstico,
prevención y tratamiento) desde el interior del organismo. Además ésta capacidad
mejoraría el conocimiento de de las vías de regulación y señalización que dirigen el
comportamiento de las células normales y transformadas. [4]

BENEFICIOS DE LA NANOTECNOLOGÍA EN MEDICINA: La Nanotecnología molecular (5) en Medicina
molecular tendrá muchos impactos sobre el sector de la Medicina en general.
El mundo de la Medicina es mucho (6) más complejo, por lo que todos los beneficios de la nanotecnología
para Medicina tardarán en hacerse evidentes. No obstante otros beneficios llegarán de forma inmediata.
Las herramientas de la investigación y la práctica de la Medicina serán menos costosas y más potentes.
Investigación y diagnóstico serán más eficaces, lo que permitirá una capacidad de respuesta más rápida
para tratar nuevas enfermedades. Numerosos pequeños sensores, ordenadores y diversos aparatos
implantables de bajo coste permitirán un control continuo sobre la salud de pacientes así como tratamiento
automático. Serán posibles diversos tipos nuevo de tratamiento.
Y mientras los costes de la Medicina bajan y el tratamiento de las enfermedades es más seguro, así sus
beneficios serán experimentados por muchas más personas en todo el mundo.
La Nanomedicina (7) considerada como uno de los campos de las nanobiotecnologías con aplicaciones
directas en Medicina, se puede definir como la ciencia y la tecnología utilizadas en el diseño y evaluación
de sistemas complejos a escala nanométrica, formados por al menos dos componentes, uno de los cuales
es el principio activo o molécula biológicamente activa y el segundo, es el propio sistema que permite una
función especial relacionada con el diagnóstico, tratamiento o prevención de una enfermedad. Estas
nanopartículas incluyen componentes activos u objetos en el rango comprendido desde un nanómero hasta
varios cientos de nanómeros. Dentro de la nanomedicina se encuentra gran cantidad de compuestos
diferentes, incluyendo las nanopartículas transportadoras de fármacos, donde se diferencian las
nanopartículas poliméricas (imagen 3), los liposomas o las micelas poliméricas. Éste tipo de nanopartículas
fueron descritas por primera vez por Speiser y colaboradores en los años 70 del siglo 20.

Nanopartículas poliméricas obtenidas por microscopio electrónico de transmisión.
Desde entonces se ha realizado una considerable cantidad de trabajo, permitiendo que ciertos tipos de
nanopartículas hayan alcanzado los ensayos clínicos o incluso, en algún caso, hayan sido aprobadas para
su utilización en seres humanos. Todo ello ha sido posible por las grandes posibilidades que ofrecen éstos
sistemas para mejorar la seguridad y eficacia de numerosos fármacos. Entre las ventajas que aportan éstas
nanopartículas. [5]
La nanotecnología y sus posibilidades de aplicación en el
campo científico-tecnológico
La nanotecnología (deriva del griego nanno que significa enano) es el control de la materia a
escalas de entre 1 y 100 nanómetros.2 Es la posibilidad de manejar las Revista Cubana de Salud
Pública. 2009; 35(3) http://scielo.sld.cu 3 cosas a escala molecular, atómica y subatómica, lo que
podría reportar beneficios increíbles a las sociedades presentes y futuras.3 Entre sus campos de
aplicación se incluyen: medioambiente, exploración espacial, tecnologías de la comunicación e
informática, sector energético, textil, construcción y arquitectura, agricultura, ganadería,
electrónica, cosmética, industria militar, automovilística, seguridad personal y vial, higiene y
salud pública, deportes, espionaje y reducción de la brecha digital, entre otras.4-7,8 El término
fue acuñado en 1974 por el japonés Taniguchi Norio y fue Richard Feynman (premio Nobel de
Física en 1965) con su famosa conferencia titulada "Hay mucho espacio en el fondo", quien
marcó un hito para el desarrollo de la nanotecnología, haciendo ver la posibilidad de mover las
cosas átomo por átomo. Se considera esta conferencia de Feynman, realizada en 1959, como
uno de los referentes teóricos de lo que en la actualidad la comunidad científica internacional
cataloga como uno de los proyectos más innovadores y ambiciosos de la ciencia moderna.4-6 El
gran despertar de la nanotecnología comenzó a partir de los años 80, a partir del desarrollo de
una amplia gama de microscopios de sonda de barrido, que logran imágenes a escala atómica.9
El descubrimiento de los nanotubos de carbono (NTC), nanobiosensores de exelentes
propiedades mecánicas y eléctricas,7 realizado en Japón por Sumio Iijima en 1991. Hoy existen
cerca de 3 mil productos generados con nanotecnología, la mayoría para usos industriales,
aunque las investigaciones más avanzadas se registran en el campo de la medicina y la biología.3
En el área de la medicina se han publicado varias investigaciones y resultados de la

nanotecnología. Su aplicación en el diagnóstico, tratamiento, monitoreo y control de sistemas
biológicos es denominada nanomedicina.10 Esta rama de la nanotecnología agrupa tres áreas
principales: el nanodiagnóstico, la liberación controlada de fármacos y la medicina regenerativa.
El nanodiagnóstico desarrolla sistemas de análisis y de imagen para detectar una enfermedad o
un mal funcionamiento celular en los estadios más tempranos posibles, los nanosistemas de
liberación de fármacos transportan los medicamentos sólo a las células o zonas afectadas
porque así el tratamiento será más efectivo y con menos efectos secundarios. La medicina
regenerativa pretende reparar o reemplazar tejidos y órganos dañados aplicando herramientas
nanobiotecnológicas. Otro gran reto de la nanomedicina es desarrollar nanoherramientas para
manipular células, individuales o en grupos de fenotipo común, mediante la interacción
específica con los propios nanoobjetos naturales de las células (receptores, partes del
citoesqueleto, orgánulos específicos y compartimentos nucleares, entre otros). Ya se están
desarrollando nanopinzas y herramientas quirúrgicas de pequeño tamaño que permitirían
localizar, destruir o reparar células dañadas.11 Para el diagnóstico precoz de enfermedades de
una forma selectiva y con un alto nivel de sensibilidad se pueden emplear nanobiosensores
como son: puntos cuánticos (CdS), 11,12 cristales fotónicos, micropalancas, resonadores
fotónicos, nanotubos de carbono y nanointerferómetro. En aplicaciones in vivo, las
nanopartículas también pueden emplearse para transportar moléculas de metal que se usan
como agentes para obtener mejores imágenes del interior del cuerpo humano mediante
resonancia magnética, en estos casos, imágenes de tumores de apenas un par de milímetros.
Algunos de estos nanoagentes de contraste ya han sido aprobados para su utilización rutinaria
en clínica. Igualmente se pueden utilizar para obtener mejores contrates en imágenes óptica, de
rayos x y por ultrasonidos. La combinación de estos agentes de imagen con los dispositivos de
diagnóstico es Revista Cubana de Salud Pública. 2009; 35(3) http://scielo.sld.cu 4 otra de las
líneas emergentes de investigación en nanodiagnóstico. Las nanopartículas se pueden emplear,
además, para el diagnostico precoz de la enfermedad de Alzheimer mediante la detección del
ligando ADDL, biomarcador específico de dicha enfermedad que aparece en sus primeros
estadios.11 La investigación en cáncer ilustra muchas de las potencialidades de la
nanobiotecnología a largo plazo ya que es de esperar que ayude a desarrollar una terapia
anticáncer. En este sentido, se están realizando trabajos de experimentación con láser que han
logrado eliminar las células cancerosas respetando las sanas. El trabajo ralizado en la
universidad de Stanford, ha utilizado nanotubos de carbono y se ha aprovechado su capacidad
para calentarse cuando son expuestos a la luz de un láser. Diferentes investigadores están
desarrollando un modelo experimental de linfoma en ratas, para comprobar si mediante la
simple exposición de la piel del ratón a la luz láser, son capaces de matar células cancerosas una
vez incorporados los nanotubos de carbono. También hablan de la inyección directa en el tumor,
por ejemplo en la mama, que sería luego expuesta a la luz cercana al infrarrojo que destruiría el
tejido.12-15 Baker señaló la reciente creación de lo que él llama "el caballo de Troya de la
nanotecnología", en alusión a la capacidad transportadora de un medicamentos que funciona
como una nanopartícula, bautizada como dendrímero y que está diseñada para introducir el
fármaco anticáncer en las células del tumor, donde su efecto aumenta y la toxicidad
disminuye.15 Igualmente se han utilizado nanopartículas magnéticas con el recubrimiento
adecuado para la localización de las células tumorales. Para ello se recubren las nanopartículas
con surfactantes que poseen una zona hidrófila y otra hidrófoba. Una vez que estas
nanopartículas se unen a las células cancerosas, se puede inducir su calentamiento mediante un
campo magnético de baja intensidad. El calentamiento provoca la destrucción de las células
tumorales pero sin causar daño a las células o tejidos sanos circundantes. Estas tecnologías para
el tratamiento del cáncer evitarían los graves problemas de efectos secundarios que conllevan
los actuales tratamientos de quimioterapia o radioterapia,11,14,15 y sus resultados pueden
representar un gran logro para el combate contra esta enfermedad.6 Entre otros ejemplos de
investigaciones en nanomedicina se encuentra el dispositivo desarrollado por Tejai Desai,

denominado micropancreas artificial que actúa como biorreactor en miniatura y permite el uso
de las células Beta de cualquier dador, con liberación de insulina sin penetración de linfocitos y
anticuerpos.16 Otra sería la aplicación en la odontología, al existir dentífricos con nanocristales
de hidroxiapatita, que es el componente principal de la dentina, presumiblemente,
reforzándola.2. En la malaria se está ensayando una vacuna vinculada a nanodispositivos de
modo que aumente su estabilidad y prolongue su efecto de inducir inmunogenicidad, además, el
tratamiento de la malaria puede ser beneficiado a través de técnicas de encapsulaçion de
fármacos con el desarrollo de formas farmacéuticas de liberación controlada por micro y
nanosistemas lo que permitiría mejor control de la cinética de liberación del fármaco con
menores efectos tóxicos.10 Ha sido propuesta por investigadores, recientemente, la
administracion de la vacuna de la hepatitis B a través de una emulsión de gotas microscópicas
que se depositan en la nariz.16,17 La nanomedicina regenerativa persigue la reparación o
reemplazamiento de tejidos y órganos mediante la aplicación de métodos procedentes de
terapia génica, terapia Revista Cubana de Salud Pública. 2009; 35(3) http://scielo.sld.cu 5
celular, dosificación de sustancias bio-regenerativas e ingeniería tisular. La terapia génica se
basa en utilizar células genéticamente modificadas, la celular en usar células madre y la
liberación controlada de sustancias activas, citoquinas y factores de crecimiento propician la
reconstrucción tisular. La ingeniera tisular intenta generar tejidos in vivo o in vitro para lo cual
necesita materiales biocompatibles que mimetizen respuestas celulares específicas a nivel
molecular. Gracias al desarrollo de la nanotecnología los materiales tienen el potencial de
interaccionar con componentes celulares, dirigir la proliferación y diferenciación celular y la
producción y organización de la matriz extracelular. Entre los materiales que se están utilizando
cabe destacar los NTC, nanopartículas como nanohidroxiapatita o nanozirconia, nanofibras de
polímeros biodegradables, nanocomposites, entre otros. También se pueden utilizar superficies
con nanoestructuración nanométrica que actúen como incubadoras de líneas celulares y
favorecen el proceso de diferenciación celular. Los nuevos materiales así obtenidos pueden
mejorar la adhesión, duración y tiempo de vida. Algunos ejemplos destacables incluyen
polímeros a la nanoescala moldeados en válvulas de corazón y nanocomposites de polímeros
para la regeneración ósea. [6]
LA NANOTECNOLOGÍA COMO META-TÉCNICA
La nanotecnología es la comprensión y control de la materia en dimensiones entre 1 a 100
nanómetros (billonésimas de un metro) donde fenómenos únicos de propiedades cuánticas
permiten nuevas aplicaciones en la construcción de artefactos y maquinarias (motores, robots,
servomecanismos, computadores…) tan diminutos que sus partes o elementos son moléculas o
átomos u otras partículas elementales a escala atómica (no en millones de millones de átomos
como son las partes de la maquinaria a escala normal, sino de uno, dos o tres átomos o
partículas atómicas controlados individualmente); de tal manera que su comportamiento se
explica y controla por las leyes de la mecánica cuántica y no de la física clásica de las
dimensiones intermedias. De aquí viene su nombre: “nano” o pequeño; valga decir,
nanotecnología o tecnología de lo pequeño; como su medida: nanómetros (millardésimas de
metro). Por lo tanto, envuelve la generación de imágenes (escanners, tomógrafos,
ecosonógrafos...), la toma de medidas (contadores geigers, computadores cuánticos), el
modelaje y la manipulación de la materia en tal escala (ciclotrones, nanorobots,
nanomotores...); con resultados imposibles de lograr por medio de las tecnologías tradicionales,
y enfrentar así problemas cuyas soluciones no parecían al alcance de la capacidad de la técnica y
la tecnología anterior. Aunque existen muy diversas y múltiples propuestas de artefactos y

máquinas nanotecnológicas en vías de construcción, en 40 centros de investigación en
nanotecnología alrededor del mundo, particularmente en países desarrollados, que se aplicarán
en dominios tales como: la computación, la informática, la medicina, la biología, el medio
ambiente, la construcción, la ingeniería genética, la manufactura molecular... vamos a
concentrar nuestro análisis en el más general de todos ellos, el de la computación, conocido
como computación cuántica; pues, como toda nanotecnología, la computación cuántica opera
con partículas elementales y lo que se argumente acerca de ellas como nanotecnología, en tal
contexto, es válido para todas las demás disciplinas de carácter nanotecnológico. La
computación cuántica es el resultado de la evolución de la tecnología para construir
computadores que, al reducirlos en tamaño continuamente, alcanzan dimensiones tales que ya
se miden en nanómetros, realizando computaciones que controlan individualmente átomos y
otras partículas elementales. Esta evolución podrá medirse en el número de electrones
necesarios para almacenar un bit o dígito binario (0 ó 1, también “on” u “off”) base de la
computación y de la información, así: Año Electrones 1950 1012 1970 108 1990 104 2010 1 Y se
alcanza la nanotenología o tecnología a escala cuántica. El ganador del Premio Nobel de Física
(1965), Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la
nanociencia y la nanotecnología en una célebre conferencia que dio en el Instituto Tecnológico
de California, el 29 de diciembre de 1959, titulado En el fondo hay espacio de sobra (“There’s
plenty of room at the bottom”); y acertadamente predijo que para la primera década del siglo
XXI aparecerían los primeros computadores cuánticos; es decir, en el presente. La computación
cuántica consiste, de manera general, en controlar la evolución de los estados cuánticos por los
que pasan un conjunto de partículas elementales sujetas a tal control. El estado inicial de las
partículas que pueden tomar uno de dos posibles estados (aunque también tienen la
particularidad de poder estar en ambos a la vez, en superposición de estados) para formar un
sistema binario, puede ser evaluado como los datos de entrada al computador cuántico y su
estado final como la salida. El proceso de evolución del estado inicial al final es la computación
realizada. De esta manera memoria y procesador son uno mismo en un computador cuántico. La
evolución se llama unitaria porque debe realizarse como un proceso elemental único, como
unidad sola, sin ninguna interferencia externa al sistema. La computación cuántica tiene
características que la diferencian radicalmente de la computación clásica o tradicional, como
consecuencia de obedecer a las leyes de la mecánica cuántica, tales como (además de la
evolución unitaria) el operar con amplitudes de probabilidades, la interferencia cuántica, el
paralelismo cuántico y el enramado cuántico. Estas características pueden resumirse diciendo
que un computador cuántico es un sistema físico que acepta estados de entradas (inputs states)
que representan una superposición coherente de muchos posibles argumentos (inputs). La
palabra coherente significa que el sistema aunque aislado del ambiente se acopla con él en
grado tal que la evolución unitaria procede: la decoherencia es el grado en que tal acoplamiento
es aceptable. Y es la causa de que el mundo de nuestra vida diaria, del sentido común, sea
aparentemente clásico, determinista y no aleatorio como el de la verdadera naturaleza cuántica.
La computación cuántica ofrece un enorme paralelismo y la amplitud del espacio computacional
está exponencialmente relacionada con el tamaño del sistema (por ejemplo: un computador
cuántico de 3 bits, por superposición es el equivalente a 23 = 8 clásicos operando en paralelo; si
se llegaran a construir computadores cuánticos con la capacidad en gigabits, como los clásicos
de hoy, entonces el potencial de computación se incrementaría en cantidades inimaginables);
pero, además, el enramado cuántico permite codificar información en partes de un sistema
físico mutuamente correlacionada... aunque pudieran estar separadas entre sí ilimitadamente.
Sin embargo, es elemental (pero fundamentalmente importante) el hecho que la evolución
cuántica es ultra sensible a interacciones con el medio ambiente; la enorme fragilidad de los
estados cuánticos usados para procesar información hace que su construcción sea en extremo
difícil y supone superar varias barreras técnicas, entre las que sobresale la reversibilidad de sus
componentes para que el proceso de evolución sea unitaria. Es decir, que pueda ser aislada del

ambiente que le rodea. Una operación es reversible si se pueden reconstruir sus entradas
(inputs) de sus salidas (outputs). [7]
El gran avance ocurrido en la instrumentación de laboratorio posibilitó el conocimiento y la
comprensión de fenómenos que ocurren en la nanoescala. En una partícula que tiene su
tama?o reducido a dimensiones inferiores a 1000 nm, los fenómenos físicos fácilmente
visualizados en la escala métrica -como la gravedad, la fricción, la inercia y otros- tienen
diminuida su importancia de acción sobre las partículas y pasan a imperar otras fuerzas
físicas, hasta entonces diminutas, como es el caso de la fuerza eletrostática, de van der
Waals, de las repulsiónes estéricas, del movimento browniano, y otras. De este modo, una
partícula puede presentar sus características aumentadas, o incluso ofrecer nuevas
características, cuando es comparada con su forma convencional. Como ejemplo se puede
citar el caso de las nanopartículas de oro, que cuando poseen un diámetro medio inferior a
10 nm presentan coloración bermellón, y que cuando tienen su diámetro en dimensiones
que oscilan entre 10 y 99 nm asumen una coloración violácea en medio acuoso.
Observaciones como esa se?alan como una gran posibilidad de progreso tecnológico el
control de la organización de átomos y moléculas, estimulando así en las últimas décadas
firmes inversiones en investigación, que incluyen a la tecnología. Como resultado, se ha
observado el desarrollo de productos innovadores en la industria de la electrónica, de
química fina, medicina, cosméticos, así como en el sector de la automatización. Los avances
en el conocimiento en estos sectores pueden ser fácilmente adaptados a la industria de
alimentos y así contribuir al desarrollo y a la mejora de los actuales equipos utilizados para
analizar fraudes, contaminantes químicos y biológicos, e incluso para el análisis de
alimentos, los cuales pueden ser más rápidos, eficientes y económicos. En ese contexto,
serán abordadas aplicaciones de la nanotecnología que pueden generar grandes beneficios
para la cadena productiva de la leche. [8]
Nanotecnología en Odontología: Avances científicos-
tecnológicos. Ventajas y riesgos.
Oseointegracion y biocompatibilidad: La amplia utilización de biomateriales en el área
biomédica es uno de los avances más notables en el área de salud. Dentro los biomateriales
metálicos, el titanio y sus aleaciones son ampliamente utilizados en el área odontológica y
ortopédica ya que presentan buena biocompatibilidad y propiedades mecánicas adecuadas. El
éxito clínico de un implante está determinado por el íntimo contacto hueso-implante
(oseointegración) que tiene lugar en la interfase tejido-biomaterial y depende de múltiples
factores locales y/o sistémicos. Sin embargo ocurren fracasos y es importante evaluar las causas
que lo originan. La pérdida de la oseointegración como causa de fracaso presenta determinantes
que no están aún bien definidos. Entre los factores locales referidos al material de implante se
encuentran, entre otros, la biocompatibilidad, el tipo de tratamiento de superficie y la
topografía superficial que condicionan el éxito de un implante. El control de las características
morfológicas y químicas superficiales del mismo como la limpieza, la micro y nanomorfología y
la capa estable de óxido son de relevante importancia para lograr la oseointegración. Por otra
parte, in vivo ningún metal o aleación es completamente inerte. Un tema de interés en relación
con el comportamiento del material de implante y su bioentorno, lo constituye la corrosión4 .
Los fabricantes de los diferentes sistemas de implantes tratan de lograr un adecuado diseño y
que la composición de los mismos asegure, entre otras condiciones, un menor riesgo ante la
problemática de la corrosión. Actualmente existe un gran número de métodos alternativos para
tratamientos de superficie de implantes de titanio, sean ortopédicos u odontológicos. La
aplicación de técnicas por las cuales puedan variarse de manera controlada las propiedades de

la superficie del titanio u otros metales, resulta de gran interés ya que la principal finalidad de
los mismos es lograr condiciones óptimas de biocompatibilidad, favoreciendo la oseointegración
y disminuyendo la problemática de la corrosión. Los alcances de la nanotecnología se han
extendido a la medicina regenerativa e ingeniería de tejidos. Asimismo la aplicación de los
principios de la nanotecnología a los biomateriales, es decir aquellos materiales diseñados para
ser implantados o incorporados dentro del sistema vivo con el fin de sustituir o regenerar tejidos
y sus funciones, es de particular interés. Específicamente para el área ortopédica y odontológica,
se pretende crear materiales de aplicación directa en el tejido óseo que mimeticen la
nanoestructura natural de nuestros tejidos5 , mediante la modificación de la superficie de los
implantes a escala nanométrica. Esto permitiría una mejor interacción de la superficie de un
implante con iones, biomoléculas y células, favoreciendo la biocompatibilidad del bioimplante 6
. Así se están desarrollando, por ejemplo, implantes de titanio con nanorecubrimientos,
nanopelículas y superficies nanoestructuradas que favorecerían la unión del tejido óseo a la
superficie del implante (oseointegración). En este sentido, en el Laboratorio para el Estudio de
Biomateriales de la Cátedra de Anatomía Patológica de la Facultad de Odontología de la
Universidad de Buenos Aires, desde el año 1985 está avocado al estudio e investigación de las
propiedades y efectos biológicos de los biomateriales utilizados para implantes dentales y
sustitutos óseos, con especial énfasis en aquellos de tipo metálicos y cerámicos. Una de las
líneas de investigación está relacionada con la evaluación de la biocompatibilidad de implantes
metálicos a los que se aplican técnicas para variar de manera controlada las características de la
superficie del titanio, con el fin de lograr superficies micro y nanotexturadas. [9]
Tratamientos superficiales:
Otros de los tratamientos de superficie evaluados, donde se intenta optimizar la
biocompatibilidad de los implantes mejorando la oseointegración y reduciendo la posibilidad de
corrosión, es la utilización de implantes de titanio recubiertos con películas delgadas de
Diamante Ultrananocristalino - ultrananocrystalline diamond (UNCD). El UNCD fue desarrollado
y patentado en Argonne National Laboratory U.S.A. por el Físico argentino O. Auciello y
colaboradores. El recubrimiento ofrece una combinación sinérgica de propiedades mecánicas,
tribológicas, químicas y de biocompatibilidad que son muy superiores a la de los materiales
metálicos usados corrientemente en implantes dentales. En el laboratorio también se ha
evaluado la respuesta del tejido óseo a implantes de titanio recubiertos con UNCD, y se ha
observado una adecuada oseointegración, proponiéndose al diamante cristalino como potencial
material a ser empleado como recubrimiento de superficie de implantes de uso biomédico. [10]
La nanotecnología: una solución en busca de problemas
Las nuevas tecnologías siempre se han impuesto en la marcha, y los errores y consecuencias
negativas se corrigen a posteriori. En tiempos pasados, cuando el error era, por ejemplo, el
sobrepastoreo o la tala hasta la extinción de un bosque, los grupos humanos emigraban en
busca de otros recursos. En los últimos decenios, como consecuencia de una tecnología de
extensas repercusiones, los errores se han convertido en catástrofes, como los accidentes de
reactores nucleares o la lenta acumulación de dióxido de carbono y otros gases con efecto de
invernadero en la atmósfera. Al decir de Beck,1 aumenta el poder de la tecnología y aumenta el
riesgo de daños con alcance global. La nanotecnología es la revolución tecnológica en curso. Se
impondrá en uno o en cuatro decenios, pero todo indica que se impondrá. ¿Cuáles serán las
consecuencias? Es algo imposible de prever, pero en los países desarrollados la preocupación
pública busca adelantarse a los resultados imprevistos. Existen indicios sobre los posibles
efectos de las nanopartículas en la salud, el medio ambiente y el poderío militar, así como sus
consecuencias en los países menos desarrollados o aquellos que aún no se incorporan a la

carrera de lo diminuto. Sin embargo, la mayor parte de los documentos sobre nanotecnología
destaca que las consecuencias serán menores frente a las enormes ventajas para la sociedad 1.
Ulrich Beck, Risk Society: Towards a New Modernity, Sage Pub., Londres, 1992. * Profesores del
doctorado en Estudios del Desarrollo de la Universidad Autónoma de Zacatecas y COMERCIO
EXTERIOR, ABRIL DE 2006 327 en términos de manipulación y control de los seres vivos
(incluidos los humanos mismos), aumento de la productividad industrial y agropecuaria,
descontaminación barata y rápida del aire y el agua, utilización de energías renovables limpias,
etcétera.2 Luego de revisar qué es la nanotecnología, y las bases de su expansión como nueva
revolución tecnológica, en este trabajo se anotan sus posibles efectos perjudiciales en la salud,
el medio ambiente y las relaciones políticas y personales. Después se concluye con una refl
exión sobre las implicaciones económicas entre países y en las relaciones sociales. [11]
¿QUÉ ES A FIN DE CUENTAS LA NANOTECNOLOGÍA?
La nanotecnología es el estudio y la manipulación de la materia en escala muy pequeña, un
rango entre 1 y 100 nanómetros. Mil millones de nanómetros hacen un metro. Un virus mide
entre 20 y 300 nanómetros.3 Dicho de otra forma, la nanotecnología manipula átomos y
moléculas para construir cosas (o seres vivos). Uno podría imaginarse un laboratorio donde
combinando moléculas apropiadas en calidad y cantidad se creasen taladros eléctricos. Aunque
esto en términos teóricos es posible, lograrlo llevaría mucho tiempo, al menos hasta que se
disponga de nanorrobots para emplearlos en esa tarea. Pero ésta será una fase posterior. Lo que
en la actualidad se hace son nanoproductos que se combinan con objetos “normales” para
darles un uso especial o más eficiente. [12]

Trabajos citados
[1] «SEIELOBRASIL,» 15 5 2004. [En línea]. Available: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-
40422004000600031&script=sci_arttext. [Último acceso: 1 06 2016].
[2] Ú. P. M. Jesús, «Google Academico,» 15 07 2010. [En línea]. Available:
https://ojs.publius.us.es/ojs/index.php/themata/article/viewFile/382/348. [Último acceso: 1 6
2016].
[3] Ú. P. M. Jesús, «Nanotecnologia,» 15 7 2010. [En línea]. Available:
https://ojs.publius.us.es/ojs/index.php/themata/article/viewFile/382/348. [Último acceso: 1 6
2016].
[4] J. Enriqueta, «PortalesMedicos,» 8 28 2012. [En línea]. Available:
http://www.portalesmedicos.com/publicaciones/articles/4575/1/.html. [Último acceso: 1 6 2016].
[5] J. Enriqueta, «Portales Medicos,» 28 8 2012. [En línea]. Available:
http://www.portalesmedicos.com/publicaciones/articles/4575/1/.html. [Último acceso: 1 6 2016].
[6] M. S. Yoerquis, N. C. Cruz y A. M. Toledo, «SEIELIO,» 2009. [En línea]. Available:
http://scielo.sld.cu/pdf/rcsp/v35n3/spu06309.pdf. [Último acceso: 1 6 2016].
[7] V. A. Castillo, «nANOTECNOLOGIA,» 2001. [En línea]. Available:
http://www.bib.usb.ve/ArchivoMayz/_archivos_pdf/principia_separata5_castillo.pdf. [Último
acceso: 1 6 2016].
[8] H. de Mello Brando, C. F. Freire y d. S. S. Ribeiro, «publitec.sa,» [En línea]. Available:
http://publitec.com.ar/system/noticias.php?id_prod=113. [Último acceso: 1 6 2016].
[9] M. Maira, «Nanotecnología en Odontología: Avances científicos-tecnológicos.,» 2008. [En línea].
Available: http://www.nanoporundia.org/web/wp-content/uploads/2014/04/nanotecnologia-en-
odontologia.pdf. [Último acceso: 1 6 2016].
[10] P. Gurman, M. E. Bruno y T. D. R, «nanoporundia,» [En línea]. Available:
http://www.nanoporundia.org/web/wp-content/uploads/2014/04/nanotecnologia-en-
odontologia.pdf. [Último acceso: 1 6 2016].
[11] G. FOLADORI y N. INVERNIZZI, «Revistas Bancomex,» 4 4 2006. [En línea]. Available:
http://revistas.bancomext.gob.mx/rce/magazines/90/5/Foladori.pdf. [Último acceso: 1 6 2016].
[12] G. FOLADORI y N. INVERNIZZI, «Revista Bancamex,» 4 4 2006. [En línea]. Available:
http://revistas.bancomext.gob.mx/rce/magazines/90/5/Foladori.pdf. [Último acceso: 1 6 2016].

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