1. Ingeniería en Computación
Ingeniería en Electrónica
Facultad de Ingeniería
Nanotecnología
Aplicada a la Medicina
Profesor: María Victoria Vallejos A.
Alumnos: Carlos Covarrubias B.
Felipe Navarro

2. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Índice
Introducción.................................................................................................................3
Nanotecnología ...........................................................................................................4
¿Qué es la Nanotecnología? ..................................................................................4
Historia y Origen......................................................................................................5
Nanotecnología y Medicina.....................................................................................6
Nanodiagnóstico .................................................................................................. 7
Liberación controlada de fármacos..................................................................... 7
Nanomedicina regenerativa.................................................................................8
Conclusión...................................................................................................................9
Bibliografía................................................................................................................. 10

3. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Introducción
El presente informe tiene por objetivo presentar y exponer la aplicación de la nanotecnología,
específicamente en el área de la medicina.
En primer lugar se aclarará ¿Qué es la Nanotecnología?, donde se abarcarán ciertos ámbitos de
esta, tales como su origen, principales precursores, utilidades v aplicaciones para esta, etc.
En segundo lugarse adentrará en el campo de la medicina moderna, en la actualidad. Esta ha
tenido un aventajado ascenso tras estos últimos años, con descubrimientos que han facilitado una
serie de inventos, innovando en la alta tecnología y creando facilidades para la investigación de
esta rama de la ciencia.
Para finalizar se presenta el nanodiagnóstico, la liberación contralada de fármacos y la
nanomedicina regenerativa, como elementos de la Nanomedicina.

4. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Nanotecnología
¿Qué es la Nanotecnología?
Es un concepto de investigación basado en el control de la materia a escalas muy pequeñas,
“nano”, el cual es un prefijo que viene del griego “νάνος”, que significa enano, este es usado
principalmente en unidades métricas y se denota de la siguiente forma: 10
-9
(0.000.000.001),
tomando como referencia un pelo humano cuyo espesor es de 80 µm (micrómetros) aprox.
podemos decir que 1 µm = 1.000 nm (nanómetros), teniendo una idea del tamaño al cual nos
estamos enfrentando se puede entender la magnitud lograda en este ultimo avance de la ciencia.
Como bien dice la palabra o concepto
referidos, es tecnología a niveles
nanoescalares y busca fabricar productos,
maquinas con precisión atómica, manipulando
la estructura molecular, diseñando materiales
a partir del reordenamiento de las moléculas y
átomos de estos. Cada material conocido
depende del orden que tengan los átomos, los
cuales con esta tecnología han podido ser
trabajados, provocando en ellos un cambio en
su estructura, a partir de esto se ha abierto un
mundo no conocido, donde se han visto las
propiedades de los materiales pueden ser
totalmente diferentes al ser manipulados a
esta escala, tomando por ejemplo el aluminio,
si cortamos pedazos muy pequeños de este
material, del orden de milímetros, este seguirá
siendo aluminio, al contrario, cuando lo
trabajamos a nivel nanometrico,
observaremos propiedades completamente
diferentes, mas inestables, es decir, puede ser
transformado o trabajado.
En el mundo de la electrónica encontramos
todo un avance en nanotecnología, con la
fabricación de chips de computadores por
ejemplo que cada vez son mas pequeños y no
por eso mas lenta su operación, al contrario, mientras mas pequeño, mas rápido es su
funcionamiento, así como el precio ha disminuido también. Aparte del mundo de la electrónica,
también nos encontramos con la biotecnología que busca manipular sistemas vivos, tanto como
fabricar nano-maquinas como sensores que pueden introducirse en nuestro organismo, sin
dañarlo, para una mas especifica diagnosis. Otro de los grandes sectores introducidos en esta
revolución nanotecnológica es la fabricación de nano-materiales, que básicamente consiste en lo
anteriormente explicado, provocar una variación en los átomos y moléculas para así producir un
cambio en ellos, dando paso a nuevos materiales mas resistentes y con otras propiedades.
Micro-mecanismo y ácaro (tamaño, 300 µm)
y ácaro (tamaño:micras)

5. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Historia y Origen
A finales de los años 50’, el físico ganador de un premio nobel Richard Feynman daba un discurso
en el Instituto Tecnológico de California, en el cual hacia referencia a las posibilidades de dar un
giro a la ciencia común e introducirse en la nano-ciencia, Feynman creía que no existía nada en
contra dentro de los principios de la física para maniobrar las cosas átomo por átomo.
La idea de básica de realizar cambios a una escala tan pequeña en las cosas no era tan
descabellada, dentro del mundo científico se comenzó a creer realmente en la posibilidad y
factibilidad de indagar en la estructura molecular para el uso científico.
Al paso de los años luego de haber comenzado la
investigación, se realiza un descubrimiento, en el
año 1985 los científicos Robert Curl, Harold Kroto y
Richard Smalley encontraron fortuitamente una
tercera forma alotrópica de carbono, el C60, o
llamada también “Buckminsterfullereno” o
“Fullereno”, nombre dado en mención al ingeniero
Richard Buckminster Fuller, diseñador del Domo
Geodésico, el cual tiene un gran parecido al C60.
Gracias a la versatilidad y estabilidad que tienen las
moléculas de fullereno fue posiblereunir una
cantidad de investigadores para estudiar sus
propiedades, como la capacidad de introducir
átomos de otros elementos dentro de las
buckybolas (otro nombre entregado al fullereno)
debido a su forma de jaula, parecido a un balón de
futbol.
Luego de este descubrimiento se encontró otras formas alotrópicas del carbono, una de ellas es el
“Nanotubo”, que se denomina con ese nombre por su forma y su
tamaño, su estructura esta basada en laminas de grafito
enrolladas para obtener un mejor uso de el mismo, su tamaño y
espesor puede variar dependiendo de la lamina de grafito y el
grado en que se enrolla este mismo. Este material tiene
propiedades nunca antes vistas, eléctricamente, con una
geometría adecuada puede llegar a ser un superconductor,
mecánicamente es el material mas resistente creado hasta el
día de hoy, comparándolo con el acero, se puede decir que es
entre 10 a 100 veces mas resistente que el.
En el año 1997 se creo, gracias a estos nanotubos, la guitarra
mas pequeña del mundo, llegando a medir unos 10 µm, el
tamaño de un glóbulo rojo, que con la ayuda de unos láseres de
precisión es capaz de ser tocada, aunque suena no es audible
por el oído humano.
El 1998 se inventó el “nanolápiz”, que es capaz de escribir.
Así como estas creaciones, hoy en día hay una verdadera revolución nanotecnologicas con
diferentes usos y aplicaciones, en distintas industrias como la minería, la medicina, energías
alternativas, computación, etc.
Esfera de Fullereno.
Nanotubo de Carbono.

6. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Nuestra misión es investigar dentro del campo de la medicina moderna, comienzo, diferentes usos,
logros, en fin, una serie de datos que nos servirán para entender y entrar en el mundo de la
medicina.
Nanotecnología y Medicina
La medicina siempre ha buscado la forma de diagnosticar distintos tipos de enfermedades para
tener la posibilidadde prevención y tratamiento
cuando la enfermedad se encuentra en un estado de
inicio de su desarrollo, gracias a la “Nanomedicina”
esto se ve cada vez mas cerca, actualmente, se ha
logrado la dosificación de medicamentos con
precisión microscópica, usando nanofibras pegadas
a nanopartículas que contienen dichos
medicamentos, por ejemplo para quimioterapia, que
a causa de una imprecisa dosificación de
medicamentos no siempre se obtiene un buen
resultado debido a que no son capaces de identificar
las células cancerígenas, ahora, las hebras que
contienen el medicamento se atraen por las células
cancerígenas, al adherirse a ellas sueltan dicho
medicamento al interior de las células.
En el futuro se espera crear “nanorobots”, los cuales permiten una variedad de soluciones, como
nanosensores que permiten entrar en el cuerpo humano sin
dañarlo para diagnosticar cualquier tipo de anomalía en el, así
como también que sean capaces de tratar tejidos y órganos
enfermos.
Como resumen podemos decir que la nanomedicina se divide en tres partes, el nanodiagnostico, la
nanoterapia o liberación controlada
de fármacos y la nanomedicina
regenerativa.
La liberación de fármacos nos sirve
para entender una de las técnicas
mas desarrolladas en
nanomedicina.
Primer Nanomedicamento contra el cáncer,
fabricado por el Dr. Mahmud Reza Jafari (Irán)
Prototipo de
Nanorobot.
Nanomedicina
Nanodiagnostico
(nanobiosensores)
Liberación controlada de
fármacos
Medicina regenerativa
(terapia génica, terapia
celular e ingeniería tisular)

7. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Nanodiagnóstico
El objetivo principal de la nanodiagnosis es detectar enfermedades en su estado inicial, así
mediante la utilización de nanodispositivos se puede determinar a tiempo el tipo de tratamiento,
que medicamento usar y así obtener una rápida recuperación del paciente. Existen dos tipos de
diagnósticos que se pueden utilizar en nanomedicina, “in vivo” o “in vitro”.
Un diagnostico “in vivo” implica que el uso de nanodispositivos pueden ser usados para identificar y
cuantificar células cancerígenas, esta técnica conlleva un diseño sofisticado para asegurar su
correcto funcionamiento y reducir los efectos secundarios que puedan existir. Por otra parte, el
diagnostico “in vitro” ofrece una mayor flexibilidad debido a que se pueden incluir pequeñas
muestras de fluidos corporales o tejidos, así facilitando la detección de células cancerígenas o
defectos genéticos por ejemplo.
Existe el diagnostico mediante nanoparticulas
(semiconductoras, metálicas o magnéticas) es hasta el
momento uno de los sistemas mas desarrollados de
esta época, por ejemplo, los puntos cuánticos que se
emplean para el marcaje celular o para la identificación
de tumores o zonas enfermas, estas nanoparticulas
tienen un tamaño de entre 1 y 10 µm y por su carácter
cuántico emiten luz en diferentes longitudes de onda
(en diferentes colores), lo cual es muy útiles como
marcadores biológicos. Aunque las nanoparticulas no
se manejan por si solas, es preciso indicarles como
localizar el tumor, para ello se recubren con moléculas
biológicas (bioreceptores) con afinidad hacia un
compuesto especifico de la célula cancerígena. Además tienen que ser recubiertas por un polímero
llamado polietilenglicol, el cual actúa como capa de invisibilidad, ayudando a la nanoparticula a no
ser detectada por algún sistema de protección de nuestro cuerpo.
Liberación controlada de fármacos
Otra solución que ofrece la Nanomedicina es el desarrollo de nuevos sistemas de liberación
controlada de fármacos. La idea consiste en utilizar nanoestructuras que transporten el fármaco
hasta la zona dañada y, solamente cuando han reconocido esa zona, lo liberen como respuesta a
un cierto estímulo. Para ello es necesaria la previa encapsulación o desactivación de los fármacos
para que no actúen durante su tránsito por el cuerpo hasta llegar al lugar afectado, de forma que
mantengan intactas sus propiedades físico-químicas y que se minimicen posibles efectos
secundarios en otras zonas del cuerpo. Una vez que el fármaco ha llegado a su destino, debe
liberarse a una velocidad apropiada para que sea efectivo, lo cual se puede hacer mediante una
variación de ciertas condiciones (pH o temperatura, por ejemplo) en la zona dañada, o mediante un
control preciso de la velocidad de degradación del material encapsulante, permitiendo que la
liberación del fármaco sea controlada. Para la administración de fármacos se han propuesto una
gran variedad de nanoestructuras, como pueden ser nanopartículas, nanocápsulas, dendrímeros,
liposomas, micelas, nanotubos, conjugados poliméricos, microgeles, etc.
Nanoparticulas de diagnostico (biosensores)

8. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Nanomedicina regenerativa
Este tipo de medicina se encarga de reparar o sustituir tejidos y órganos dañados mediante la
aplicación de métodos como la terapia génica, la terapia celular, la dosificación de sustancias
biorregenerativas y la ingeniería de tejidos. Es en esta ultima donde la nanotecnología tiene mas
auge, como por ejemplo con la idea de diseñar estructuras que favorezcan el crecimiento de tejidos
dañados, una dificultad es encontrar los materiales adecuados que permitan mantener el órgano
en funcionamiento mientras se regenera las zona dañada.
Entre los materiales usados hasta ahora para su investigación cabe destacar los nanotubos de
carbono, nanoparticulas como hidroiapatita o zirconia, nanofibras de polímero biodegradable,
nanocomposites, etc.
Como conclusión decimos que la nanotecnología ha demostrado grandes avances en las ultimas
décadas, los conceptos de nanotecnología se están aplicando en métodos de diagnostico cada día
mas sensibles, como formas de dosificación de medicamentos, diagnostico de enfermedades y
tratamientos de regeneración de tejidos y órganos dañados entre otros usos, abriendo así una
brecha nunca antes explorada con resultados que no se esperaban fueran tan precisos y útiles.

9. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Conclusión
En relación al análisis del tema que se ha mencionado, se puede deducir y señalar que la
nanotecnología dentro de la medicina traerá grandes posibles adelantos, tales como: la cura contra
en cáncer o la protección contra diferentes infecciones causadas por bacterias u otros organismos,
o más aun, la cura de la enfermedad que hoy en día se teme demasiado: El SIDA.
También cabe señalar y destacar que según el informe de un grupo de investigadores de la
Universidad de Toronto, en Canadá, las quince aplicaciones más prometedoras de la
nanotecnología son:
 Almacenamiento, producción y conversión de energía.
 Armamento y sistemas de defensa.
 Producción agrícola.
 Tratamiento y remediación de aguas.
 Diagnóstico y cribaje de enfermedades.
 Sistemas de administración de fármacos.
 Procesamiento de alimentos.
 Remediación de la contaminación atmosférica.
 Construcción.
 Monitorización de la salud.
 Detección y control de plagas.
 Control de desnutrición en lugares pobres.
 Informática.
 Alimentos transgénicos.
 Cambios térmicos moleculares (Nanotermología).

10. Nanotecnología: Aplicada a la Medicina
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Bibliografía
Wikipedia: usado para términos y personajes existentes en este documento, por ejemplo:
 Richard Feynman
 Robert Curl
 Harold Kroto
 Richard Smalley
 Richard Buckminster Fuller
 Buckminsterfullereno
 Nanotubos de carbono
 Carbono
Articulo: La Revolución de la Nanomedicina, por Laura M. Lechuga Gómez, Profesor de
investigación del CSIC.
Artículo: Nanotecnología: actualidad y Futuro, por Mª Teresa Cuberes Monserrat, Catedrática de
ciencia de los Materiales.