🤖 Nanorobots en tu cerebro

Nanorobots en tu cerebro

La nanotecnología ha dado un significativo paso en sus aplicaciones médicas despues de que un equipo nipo-norteamericano desarrollara nanotubos de platino, 100 veces más delgados que el cabello humano, que pueden introducirse en las venas y permitir a los médicos intervenir en el cerebro de una persona por ejemplo con Nanorobots.

Estos nano captores permitirán asimismo un mayor conocimiento de las interacciones entre neuronas, así como abrirán el camino a nuevas terapias para el tratamiento de enfermedades neurológicas y tumores cerebrales. La nanotecnología promete mejorar asimismo la detección precoz del cáncer y el suministro de medicamentos desde dentro del organismo.

A más largo plazo, nanomáquinas pueden recorrer nuestro cuerpo limpiando las arterias, regulando los niveles de azúcar, colesterol u hormonas o apoyando al sistema inmunológico. Incluso podría llegar a conseguir la inmortalidad si, como prevén algunos expertos, se descubren nanodispositivos que puedan modificar la estructura genética y celular del ser humano.

Por Eduardo Martínez.

Nanorobots
Nanorobots

Museo sobre Nanotecnología

La National Science Foundation de Estados Unidos subvención con $1.8 millones de dólares la construcción de una exposición permanente sobre nanociencia y nanotecnología. El nuevo centro formará parte del Sciencenter de Ithaca y será diseñado y desarrollado por el Centro de Nanobiotecnología de la Universidad de Cornell, en colaboración con la empresa Painted Universe.

La exposición permanente sobre nanotecnología se llamará “Too small to see”, (demasiado pequeño para ver) y el propósito es explicar a través de su contenido los conceptos y posibilidades de la nanotecnología sobre todo a niños, para que empiecen a considerar este campo como una alternativa en el momento de tomar decisiones sobre su futuro profesional. Este proyecto no es el único de este tipo en Estados Unidos, sino que hay otros en centros universitarios como el Nanoscale Science and Engineering Center de la Northwestern University.

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Nanomáquinas 💉💉💉 NanoBoTS

:: NanoBoTS ::  :: Nanomáquinas ::

Cuarenta años después del lanzamiento de la película clásica de ciencia ficción "viaje fantástico", investigadores del laboratorio de NanoRobótica del Politécnico de Montreal en Canadá, lograron un hito tecnológico importante en el campo de la robótica médica.La nanotecnología intenta minimizar la fabricación con un potencial ahorro de costes, materias primas, energía, etc, de aquí que aparezca una nueva generación de nanomáquinas según sus átomos.

Algunas de esta nueva generación de máquinas tendrían un gran impacto potencial en relación con la salud, prevención de enfermedades, etc.

Se trata de un mero campo futurista de la investigación sujeta a la construcción de un “Ensamblador” (Assembler), esto es, una máquina de construcción que manipula y construye con los átomos o las moléculas individuales. Uno de los primeros retos de la investigación a largo plazo de la nanotecnología es la reproducción de un ensamblador en si mismo reprogramable. éste sería un dispositivo que puede hacer una copia completa de sí mismo a partir de las materias primas y energía dadas. Una arquitectura compleja, pero no imposible de alcanzar para la nanociencia desde una perspectiva teórica (el MIT señala una vía: la Litografía Nano-impresión -Nanoimprint Lithography-).

Tras conseguir que una cantidad suficiente de ensambladores estuvieran disponibles, las primeras nanomáquinas o micromáquinas se reprogramarían para producir algo más útil. En la literatura de la ciencia ficción (Michael Crichton y su libro: Presa), tales ensambladores se han llamado “recopiladores de materia”.

La naturaleza es abundante abunda en este tipo de ensambladores: las bacterias , que se pueden reprogramar para realizar algunos tipos de tareas de ingeniería genética.

Ciertos progresos se han hecho en esta área, donde los investigadores han insertado los genes para una proteína particular en una bacteria. Uno de los primeros ejemplos de esto es la hormona de sistema- inmune interferán.

Las nanomáquinas constituirán, según expertos, una segunda revolución industrial para la humanidad y la concepción de una vida muy distinta y en un entorno (ciudad futura) muy diferente. Las implicaciones sociales, empresariales y políticas tendrían un largo alcance. Todo esto sin mencionar otros efectos de la nanotec relacionados con cuestiones militares o de defensa en general.

Lo “nano” abriría la puerta a potenciales riesgos o peligros de una entidad desconocida. En todo caso interesa subrayar su significado para la nanociencia como un paso de gigantes en sus múltiples aplicaciones en beneficio de la humanidad.

Nanomáquinas
Nanomáquinas

nanobots o nanorobots

También llamado algunas veces nanoagente (nanoagent), hace referencia a una imaginaria máquina o “robot nano” de una escala de pocos centenares de nanómetros construido para tareas específicas.

En la obra Engines of Creation, Drexler visiona nanobots capaces de destruir células cancerígenas, recoger radicales o reparar el daño sufrido en los tejidos celulares.

EL prototipo de modelos para la mayoría de estos conceptos (más bien futuristas) son células específicas (ejemplo fagocitos que ingieren materia externa) y maquinarias moleculares celulares (proceso de autorreproducción ción del DNA).

Los nanobots tendrían conceptualmente la capacidad de auto-replicarse así mismos). Ver en el Diccionario de Nanotecnología los términos relacionados: Assembler, Fabricación molecular, máquinas de ensamblaje y Litografía Nano-impresión (Nanoimprint Lithography).

Este proceso de ensamblaje es descrito con más detalle en nanomáquinas.

Una gran parte del mundo científico cree que los nanobots es un gran mito, sin que existan investigaciones verosímiles sobre nanorobots que permitan hacer realidad su fabricación. No se sabe si alguna vez se podrán crear esas máquinas. La mayoría de los avances científicos en ese campo todavía no permiten predecir logros relevantes.

P.D. Ya sabéis un poco mas, en lo que basó gran parte de mi desarrollo conceptual.

Nanosensores en la sangre

Nanosensores en la sangre

NanosensoresSensores del tamaño de moléculas (Nanosensores) dentro de las células de los astronautas podrán señalar problemas de salud provocados por la radiación espacial.

¿No sería agradable que las células de su cuerpo le avisaran cuando usted está empezando a ponerse enfermo, mucho antes de que apareciesen los síntomas? ¿O que le dieran una alarma cuando un tumor está creciendo, mientras que todavía es microscópico e inofensivo?

Los científicos no hacen que las células “hablen”, obviamente. La idea es colocar “nanopartículas” dentro de las células para que funcionen como sensores del tamaño de una molécula. Siempre que estos sensores encuentren señales de un problema  quizás un fragmento de un virus invasor — empezaran a brillar, indicando al mundo exterior que algo está mal.

Es una tecnología elegante, y porque puede adaptarse a muchas combinaciones de tipos de células y problemas específicos, es también una tecnología muy prometedora. La investigación sobre nanopartículas ha florecido en los últimos años con científicos que exploran cómo pueden usarse para tratar cualquier cosa, desde el cáncer hasta enfermedades genéticas como la fibrosis cística.

La NASA está interesada en cómo puede esta tecnología ayudar a tratar otro problema de salud: la exposición a la radiación.

Uno de los problemas principales en una misión a Marte es la dosis de radiación que recibirán los astronautas durante su viaje de 6 meses. La nave debería estar blindada, pero los mejores escudos anti radiación que posee la NASA podrían no proteger completamente a los astronautas.

Por esta razón los científicos están buscando mecanismos médicos para monitorizar, prevenir y reparar los efectos dañinos de la radiación. Para hacer la tarea aún más difícil, estas soluciones deben funcionar correctamente en el espacio, donde los astronautas deberían poder tratarse a si mismos, y donde hay poco espacio libre para un equipo médico voluminoso.

James Baker, director del Centro de Nanotecnología Biológica (Center for Biologic Nanotechnology) en la Universidad de Michigan, cree que las nanopartículas pueden ayudar a resolver el problema. Su grupo de investigación ha recibido una beca de la NASA para investigar el tema. “Las nanopartículas nos permiten monitorear el impacto biológico actual de la radiación en los cuerpos de los astronautas, lo cual es mucho más significativo que simplemente medir la radiación en sí”, explica Backer.

Imagínese esto: Antes de una misión espacial, un astronauta usa un aguja hipoalergénica para inyectarse un fluido claro, lleno de nanopartículas, en su flujo sanguíneo. Durante el vuelo, sitúa un pequeño dispositivo en su oído. Este dispositivo, que tiene forma de audífono, utiliza un pequeño ser para contar las células que brillan según fluyen a través de los capilares en el tímpano. Un enlace inalámbrico transmite esta información al computador central de la nave para ser procesada.

Este escenario de ciencia-ficción está todavía a unos 5 o 10 años de convertirse en realidad, pero muchas de las piezas necesarias ya están cobrando forma en los laboratorios.

Ese líquido claro inyectado en el fluido sanguíneo del astronauta contendrá millones de nanopartículas microscópicas. Las nanopartículas en sí mismas no son nada nuevo: Los científicos las han estado utilizando en los laboratorios durante al menos 5 años, y han sido empleadas de manera segura en animales de laboratorio.

El tipo particular de nanopartícula que usa Baker tiene forma de un pequeño racimo de pequeñas ramas en forma de bola que crecen desde un punto central.

La estructura arborescente es inerte, solo sirve como una plataforma genérica sobre la que construir. Todas las funciones útiles de la nanopartícula — buscar el tipo correcto de células, detectar signos de daños causados por la radiación, ofrecer una “bandera roja” luminosa provienen de las moléculas que se agregan a esta plataforma. Los extremos libres de las ramificaciones proveen muchos puntos de unión donde se pueden adjuntar estas moléculas (128 puntos con las nanopartículas que usa el grupo de Baker).

La selección de las moléculas que se agregan determina su utilización en una tarea específica. Por ejemplo, el grupo de Baker quiere adaptar sus nanopartículas para que entren en un tipo de célula blanca denominada linfocito, el cual es especialmente sensible a la radiación.

“¿De qué manera nos centramos específicamente en los linfocitos?” se pregunta Thommey Thomas, un investigador adjunto del equipo de Baker. “Porque hay que tener en cuenta que una vez que se inyecten, la nanopartículas en el torrente sanguíneo pueden viajar a cualquier parte”.

“Debemos encontrar las moléculas específicas en la superficie de esos linfocitos a las cuales podemos dirigirnos” explica.

De manera natural, todas las células del cuerpo tienen moléculas “receptoras” integradas en su superficie exterior. Estos receptores controlan cómo los elementos químicos pueden entrar dentro de la célula: por ejemplo, una hormona renal en el flujo sanguíneo solo entra en las células del riñón. Añadiendo una molécula a sus nanopartículas que encaje con un receptor específico de los linfocitos, los investigadores se aseguran de que esas nanopartículas errantes llegarán a las células correctas.

Una vez dentro de los linfocitos, las nanopartículas necesitan una forma de detectar daños causados por la radiación. Una manera es buscar signos de que la célula está a punto de autodestruirse. Los linfocitos se suicidan (proceso llamado “apoptosis”) cuando han sido deteriorados por la radiación. Este es un comportamiento programado genéticamente que se lleva a cabo por unas enzimas “suicidas”.

El grupo de Baker ha descubierto cómo añadir a las nanopartículas una molécula que se tiñe de color fluorescente al reaccionar con estas enzimas suicidas. Los linfocitos que comienzan a auto-destruirse por culpa de la radiación comenzarán por tanto a brillar.

El grupo de investigación también ha desarrollado un sistema láser para contar las células que brillan. Ya han demostrado que pueden contar el número de células en el torrente sanguíneo de un ratón cuando estas pasan por los capilares de su oído, pero Baker dice que todavía es muy temprano para saber qué tipo de sistema láser se utilizaría en una misión espacial — quizás un micro-láser integrado en un dispositivo con forma de audífono — especula.

El resultado final: una monitorización continua y en tiempo-real del daño causado por la radiación en las células del flujo sanguíneo de un astronauta — sin necesidad de equipo médico voluminoso.

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