Dentro de las posibilidades de administración de fármacos, ha surgido la posibilidad de utilizar la nanotecnología como un sistema de liberación del principio activo. En general los vehículos utilizados para administrar un fármaco, deben ser de baja toxicidad, con propiedades óptimas para el transporte y liberación y vida media larga. Ejemplos de nanosistemas son: micelas, liposomas, dentrímeros, nanopartículas, nanotubos y bioconjugados En los últimos años se han desarrollado dispositivos implantables de distribución de fármacos. La principal función de esta nueva tecnología es la administración controlada de fármaco durante varias semanas a meses, de acuerdo las necesidades terapéuticas de un paciente individual. Terapias a largo plazo pueden ayudar a mejorar el cumplimiento y la adherencia de los pacientes a los tratamientos farmacológicos. Los dispositivos implantables utilizan una estrategia on demand de los agentes terapéuticos y algunas tecnologías ayudarían a controlar la liberación de manera remota, mediante radiofrecuencia, energía de ultrasonido y de campos magnéticos, se podrían activar y controlar las administraciones. A pesar del gran número de estudios reportados acerca de los dispositivos médicos auto-regulados y de los esfuerzos tecnológicos, no se ha logrado probar los beneficios de este tipo de tecnologías.
3.1.2. Nanotecnología aplicada a la terapia del cáncer
Uno de los aspectos más desafiantes en las terapias que existen contra el cáncer, es la especificidad de los tratamientos. Esto podría conducir a reducir los efectos tóxicos que se generar luego de administrar las terapias anticancerígenas. Además de esta posibilidad, podría mejorarse la solubilidad y biodisponibilidad de fármacos que son pobremente solubles.
Debido a estas necesidades, han surgido algunas investigaciones que utilizan nanotransportadores (liposomas, micelas poliméricas y nanoparticulas poliméricas) para la preparación de nuevas formulaciones que mejoran la biodisponibilidad de estos tratamientos y mejoran la distribución del fármaco anticancerígeno en el sitio del tumor. Dentro de los factores que se consideran del tipo fisicoquímicos, se encuentra el potencial Z, el tamaño de partícula, la carga catiónica de la superficie y la solubilidad.
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3.1.3. Aplicaciones de la nanotecnología en el Medio Ambiente
Las aplicaciones de la Nanotecnología en el medio ambiente, involucran el desarrollo de materiales, energías y procesos no contaminantes, tratamiento de aguas residuales, desalinización de agua, descontaminación de suelos, tratamiento de residuos, reciclaje de sustancias, nanosensores para la detección de sustancias químicas dañinas o gases tóxicos.
3.1.4. Aplicaciones de la nanotecnología en la obtención de energía Las aplicaciones de la Nanotecnología en sector energético, tiene relación con la mejora de los sistemas de producción y almacenamiento de energía, en especial aquellas energías limpias y renovables como la energía solar, o basadas en el Hidrógeno, además de tecnologías que ayuden a reducir el consumo energético a través del desarrollo de nuevos aislantes térmicos más eficientes basados en nanomateriales. El aumento de la eficiencia de los paneles solares y placas solares gracias a nanomateriales especializados en la captura y almacenamiento de energía solar.
3.1.5. Nanotecnología aplicada en el agua
Unos cuantos problemas básicos crean grandes sufrimientos y tragedias para la humanidad. Según un informe del Banco Mundial, el agua es una de las grandes preocupaciones de las Naciones Unidas. Casi la mitad de la población mundial no tiene acceso a un sistema básico de sanidad, y casi 1,5 billones de personas no tienen acceso a agua limpia y potable.
De toda el agua consumida en el mundo, el 67% se utiliza para la agricultura y el 19% para la industria. El uso doméstico cuenta por menos del 9%. La fabricación molecular podría reemplazar a un gran porcentaje de la producción industrial. Se podría trasladar gran parte de la agricultura a invernaderos. El agua de uso doméstico se puede tratar y reciclar. Si se adoptasen estos pasos se podría reducir el consumo del agua por al menos de 50% y, probablemente, hasta por un 90%.
Enfermedades relacionadas con el agua suponen la causa de la muerte de miles, tal vez decenas de miles de niños cada día. Todo esto se podría prevenir con tecnología básica, tecnología que se puede fabricar de forma muy económica si las fábricas son económicas y portátiles.
3.1.6. Nano tecnología aplicada a dispositivos nanoinformaticos
Usando nanotubos semiconductores, investigadores de varias empresas y laboratorios han desarrollado circuitos de computación de funcionamiento lógico y transistores, las puertas electrónicas lógicas de que están compuestos los chips incrementando su velocidad, disminuyendo el consumo y aumentando las prestaciones. El desarrollo de nanotransistores como las nanomemorias
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puede ser cruciales para absorber las crecientes e inmensas capacidades de procesamiento y memoria que demandan los desarrollos multimedia, más aún cuando se avizora que de acá a máximo diez años la tecnología actual de semiconductores habrá agotado sus posibilidades de crecimiento. Usando nanotubos semiconductores, investigadores de varias empresas y laboratorios han desarrollado circuitos de computación de funcionamiento lógico y transistores, las puertas electrónicas lógicas de que están compuestos los chips. En agosto de 2004, en lo que es considerado un paso fundamental hacia la computadora molecular, una compañía de sistemas de alta tecnología mostró el primer circuito de ordenamiento lógico formado por nanotubos de carbono. Las computadoras moleculares basadas en estos circuitos tienen el potencial de ser mucho más pequeñas y rápidas que las actuales, además de consumir una cantidad considerablemente menor de energía. En cuanto a los transistores, un transistor a escala molecular tiene la misma capacidad que el clásico transistor de silicio. Para el 2007 se espera estar fabricando chips conteniendo mil millones de estos transistores, lo que le permitiría llegar a una velocidad de 20 Ghz con la energía de un voltio.
3.1.7. Riesgos De la nanotecnología en el medio ambiente
Daños medioambientales colectivos derivados de productos no regulados. La nanotecnología molecular permite la fabricación barata de aparatos y productos con una potencia increíble. ¿Cuál será nuestra demanda para este tipo de productos? ¿Qué daños medioambientales podrán causar?
El potencial de posibles daños es inmenso, desde daños causados a animales por aviones supersónicos personales volando bajo, hasta el impacto de la energía solar a gran escala que podrían hasta modificar el albedo de la Tierra y afectar el medioambiente.
Materiales más fuertes permitirán el desarrollo de máquinas mucho más grandes, capaces de excavar o destrozar grandes áreas de nuestro planeta a un paso mucho más acelerado.
Es pronto para decir si habrá incentivos económicos para hacer esto. Sin embargo, dado el gran número de actividades y propósitos que, llevados al extremo, podrían dañar el medioambiente, y dada la facilidad con la que se los podrían llevar al extremo gracias a la fabricación molecular, parece al menos probable que debemos tener en cuenta este posible riesgo.
Algunos daños pueden ser resultado de acciones colectivas o individuales que solas serían inofensivas. Es bastante difícil impedir este tipo de daños con argumentos o leyes por lo que tal vez será necesaria una normativa centralizada que regule la propia tecnología.
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Por último, la naturaleza compacta de maquinaria fabricada por la nanotecnología podría fomentar el uso de productos muy pequeños, que podrían a su vez convertirse con el tiempo en un tipo de nano-basura que sería difícil de limpiar y podría causar problemas de salud.
3.1.8. Riesgos de la nanotecnología en la salud de los seres humanos En 1997 investigadores de la Universidad de Oxford y la Universidad de
Montreal mostraron que el dióxido de titanio y el óxido de zinc usados como nanoparticulas en la mayoría de los bloqueadores solares producen radicales libres en las células de la piel, dañando el ADN. En 2002, el Centro de Nanotecnología Biológica y Ambiental de la
Universidad de Rice, Houston, informó que las nanoparticulas se acumulan en los órganos de animales de laboratorio (hígado y pulmones). Esto podría dar origen a tumores, al igual que el daño del ADN. Los nanotubos, similares a finísimas agujas, podrían clavarse en los pulmones con efectos parecidos al que provoca el asbesto.
En 2003 en un estudio solicitado por el Grupo ETC, el tóxico-patólogo Vyvyan Howard concluyó que el tamaño de las nanoparticulas, más que el material que las constituye, es un riesgo en sí mismo porque aumenta exponencialmente su potencial catalítico y el sistema inmunológico no las detecta.
En 2004, Howard informó en una conferencia mundial sobre nanotoxicidad que las nanoparticulas se mueven de la madre al feto por medio de la placenta. Se mostró que las nanoesferas de carbono disueltas en agua, simulando un grado de contaminación ambiental común, dañan el cerebro de los peces y provocan mortandad en pulgas de agua.
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