Nanotecnología.

La nanotecnología promete ser la próxima revolución tecnológica. El merca-do de nanopartículas es reducido actualmente, pero se espera que en la pró-xima década se incremente considerablemente. Aunque es frecuentementepresentada como una tecnología limpia y ampliamente benéfica, la nanotec-nología ya está generando considerable debate. Rápidamente han emergido controversias a propósito de sus posibles impactos sobre la salud y el medio ambiente. Los potenciales usos militares de la nanotecnología despiertan preocupación. Está en discusión, también, la necesidad de una reglamenta-ción de la producción y comercialización de productos nanotecnológicos y de una mayor participación pública en la orientación de la investigación.

Luego de presentar estas controversias, este artículo enfoca los posibles im-pactos económicos de la nanotecnología y, en particular, sus potenciales efec-tos sobre la distribución de la riqueza, tema que ha sido poco tratado. [1]

Nanotecnología: algunas cuestiones básicas

Dar una definición consensuada de la nanotecnología es una tarea difícil, ya que existen un sinnúmero de definiciones que utilizan diferentes criterios. Parece, no obstante, que existe un acuerdo en cuanto a que la nanotecnología implica una novedad revolucionaria, pues permite manipular y modificar la materia en la escala nanométrica (atómica, molecular y macromolecular).

De ahí que, inicialmente, debamos partir del entendimiento del tamaño para poder definir a la nanotecnología. A saber, un nanómetro representa una unidad de longitud del orden de una mil millonésima parte de un metro. Existen varios ejemplos, usados con frecuencia por los nanotecnológos para ilustrar el tamaño del que se habla, como la referencia de un cabello humano que contiene alrededor de 80,000 nanómetros (nm) de longitud; el virus del VIH, causante del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), puede medir 60 nm; una bacteria puede llegar a medir 20 nm y el tamaño de un nanotubo de carbono puede tener un diámetro de sólo 1 nm.

La Oficina Nacional de Coordinación de la Nanotecnología (ONCN) de Estados Unidos, define la nanociencia como aquélla que "involucra la investigación y el descubrimiento de nuevas características y propiedades de materiales en la nanoescala, cuyo rango va de 1 a 100 nanómetros (nm)"; y la nanotecnología como "la manera en que los descubrimientos en la nanoescala son puestos a trabajar" (2009: 2).

En contraste, existen otras definiciones que son un poco más ilustrativas en cuanto a las implicaciones de la nanotecnología. Por ejemplo Miller y Senjen explican lo siguiente:

El término "nanotecnología" no describe a una sola técnica sino que engloba a una serie de tecnologías que operan a escalas de los componentes básicos de los materiales biológicos y manufacturados –es decir, a "nanoescala". Se ha definido provisionalmente a la nanotecnología como toda tecnología relacionada con materiales, sistemas y procesos que operan a una escala de 100 nanómetros (nm) o menos. Los nanomateriales han sido definidos como aquéllos que tienen una o más dimensiones que miden 100 nm o menos, o que tienen al menos una dimensión a esta escala que afecta el comportamiento y las propiedades de los materiales (2008: 27). [2]

¿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.

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” ara darles un uso especial o más efi ciente.

Ya se venden palos de golf o raquetas de tenis con nano-componentes que los hacen más resistentes o fl exibles. Tam-bién hay zapatos con nanocomponentes que mantienen la

temperatura del cuerpo, sin importar cuál sea el ambiente externo. Según el Nanotech Report,

entre los primeros pro-ductos con contenidos nanotecnológicos comercializados en 2004 se encuentran el calzado térmico (Aspen Aeogels), colchones que repelen sudor y polvo (Simmons Bedding Co.), palos de golf con las características antes señaladas (Maruman & Co.), cosméticos personales ajustados a edad, raza, sexo, tipo de piel y actividad física (Bionova), vestidos

que evitan las infecciones en heridos y quemados (Westaim Corporation), [3]

La Nanotecnología como disciplina científica un estudio

bibliométrico del web of science en el período 1987- 2004

Se estudiaron bibliométricamente los artículos que abordan la Nanotecnología como disciplina científica indizados en el Web of Science. Para la búsqueda, se utilizó el término "Nanotechnology" en cualquiera de los campos de las bases de datos producidas por el Institute for Scientific Information de Philadelphia. Se obtuvieron 1 809 registros de artículos que se descargaron en formato texto e importaron luego a un fichero del programa EndNote, con vistas a elaborar los índices de frecuencia de las variables estudiadas. Se identificaron los autores, revistas y áreas geográficas más productivas; en este último aspecto, se evidenció el protagonismo de los Estados Unidos, Alemania, Japón y el Reino Unido. Se observó un crecimiento exponencial del total de artículos y ello, es una prueba de la explosión que ha experimentado esta novedosa disciplina durante los últimos años. Asimismo, se analizaron las colaboraciones bilaterales y multilaterales entre los países para el desarrollo de investigaciones nanotecnológicas y se valoraron las potencialidades de la Nanotecnología como disciplina científica para los próximos años. [4]

La Presunción de Control en la Nanotecnología1

La incertidumbre en la evolución de las nuevas tecnologías exige el control sobre sus efectos, lo que motiva la realización de investigaciones sobre los efectos sociales y ecológicos de estas nuevas tecnologías. Como es bien conocido, la etapa liminar de estas nuevas tecnologías ofrece la oportunidad de incorporar a nuevos agentes que se beneficien de los capitales que atraen estas nuevas tecnologías. En la actualidad es posible distinguir un grupo de países subdesarrollados que se han sumado al desarrollo de la nanotecnología. Brasil, India y China han logrado captar importantes inversiones en el área de la nanotecnología y cuentan con una masa crítica de investigadores y recursos en el área de la nanotecnología. En el caso de México, la promoción de una Iniciativa Nacional para la Nanotecnología, instituida con fondos en el rango de los fondos asignados por estos tres países líderes, podría inducir al aprovechamiento de estas oportunidades que ofrece la etapa liminar de desarrollo de la nanotecnología. Sin embargo, la incertidumbre que caracterizan a la evolución de las nuevas tecnologías nos impide predecir cuál será el nivel de compromiso gubernamental, empresarial y académico en esta etapa inicial de desarrollo de la nanotecnología. [5].

NANOTECNOLOGÍA Y NANOENCAPSULACIÓN DE PLAGUICIDAS NANOTECHNOLOGY AND NANOENCAPSULATION OF PESTICIDES

La nanotecnología ha sido definida como toda aquella tecnología que se relaciona con nuevos materiales, sistemas y procesos que operan a una escala de 100 nanómetros (nm) o menos, supone la manipulación de materiales y la creación de estructuras y sistemas a escala de átomos y moléculas, esto es, a nanoescala. Las propiedades y efectos de las partículas y materiales a nanoescala difieren considerablemente de las partículas más grandes con igual composición química. Las nanopartículas pueden tener una mayor

reactividad química y ser más bioactivas que las partículas más grandes, por su tamaño, tienen mejor acceso a cualquier cuerpo y tienen probabilidad de entrar en células, tejidos y órganos. Estas propiedades ofrecen nuevas aplicaciones en casi todas las áreas de la

industria.

La nanotecnología tiene aplicación en sistemas de alimentación y agricultura sustentable, mientras que los nanomateriales ofrecen innovación de productos a la industria de alimentos, en forma de colorantes, saborizantes, aditivos nutricionales e ingredientes antibacterianos para el envasado, así como agroquímicos y fertilizantes más potentes. Por ejemplo, compuestos de nanoarcilla (plásticos a los que se les ha agregado plaquetas de arcilla nanoscópicas) tanto en el envasado de alimentos y bebidas como en plásticos de uso agrícola que permiten la liberación controlada de herbicidas; también se está estudiando su empleo como revestimientos de fertilizantes de liberación controlada. La posibilidad que tienen las nanotecnologías de aplicarse a múltiples sectores permite a las compañías ampliar sus actividades comerciales incursionando en otras industrias y nuevos segmentos de mercado. [6].

Uso de la Nanotecnología en el tratamiento del VIH o El campo emergente de la nanotecnología puede jugar un papel

importante en el tratamiento del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), mejorando aspectos como la toxicidad o la resistencia a los fármacos entre otros; gracias a las ventajas farmacológicas que se producen en la escala nanométrica. En estas dimensiones, las partículas adquieren propiedades fisicoquímicas diferentes a la de los materiales macroscópicos. La siguiente revisión analiza el potencial de diversos nanofármacos en busca de la mejora de la eficacia del tratamiento contra el VIH. [7].

o

LOS INGENIEROS CHILENOS LA NANOTECNOLOGIA Y LAS ESRATEGIAS ECONOMICAS DEL FUTURO

Todo cambio tecnológico trae asociado un cambio económico

Desde el punto de vista de la importancia económica que tiene la nanotecnología, la NASA y la NSF (Nacional Science Foundation) la consideran como uno de los sectores estratégicos número uno. La nanotecnología está produciendo una nueva revolución industrial. Los riesgos financieros y económicos quequiere evitar la NASA, se evidencian al no dar a conocer alrededor de 150 patentes obtenidas dentro del ámbito de la nanotecnología.Las primeras economías a nivel mundial invirtieron grandes cantidades de dinero en Investigación y Desarrollo (I y D),incluyendo con fuerza en la

última década la inversión en el área nanotecnología, dentro de este contexto, se espera que a futuro existan fuertes tendencias económicas a nivel global que modifiquen, en forma transversal, prácticamente todas las actividades de la sociedad [8]

La nanotecnología en la ingeniería civil

El sector de la construcción comprende dos grandes ramas de actividad: edificación e ingeniería civil. En general se caracteriza por la gran variedad de actividades que se llevan a cabo al mismo tiempo, la intensidad de la mano de obra, las elevadas cantidades de materiales que se utilizan, y el número de fuentes diferentes de emisión que están presentes al mismo tiempo. En la actualidad, el uso de los nanomateriales en el sector de la construcción es una realidad, siendo uno de los sectores donde su incorporación ha tenido más recorrido. Ya sea en cementos, revestimientos de fachadas, aislantes, pavimentos, cristales, pinturas o cerámicas, en todos estos productos y materiales encontramos importantes mejoras vinculadas al uso de la nanotecnología. Estos nuevos materiales tienen unas ventajas significativas, que pueden ir desde ser autolimpiables (con el consiguiente ahorro en mantenimiento y consumo de agua y productos de limpieza), hasta ofrecer mayor resistencia mecánica, más flexibilidad o resistencia a la corrosión. También pueden intervenir en la eliminación de los contaminantes atmosféricos gracias a sus efectos catalíticos o incluso monitorizar la salud del material y detectar patologías, entre otras mejoras. En paralelo a todas estas mejoras en las propiedades de los materiales debidas a la aplicación de la nanotecnología, también está presente la incertidumbre sobre las repercusiones que esta tecnología puede tener sobre la salud humana y el medio ambiente. Sería lógico pensar que los profesionales de la construcción conocen cuales de los productos que utilizan contienen nanomateriales, pero la realidad es bien distinta. [9].

La Nanotecnología, una revolución desconocida o La nano tecnología, gracias a la explotación de su carácter

multidisciplinar, de su capacidad para sintonizar las propiedades de la materia a través de los denominados efectos de tamaño, y de la adecuada combinación de diversas técnicas de fabricación, proporciona nuevos productos y aplicaciones en prácticamente todos los sectores económicos. Esta versatilidad ha hecho que la nano tecnología sea destino de inmensas inversiones que están dando lugar a un mercado emergente. En paralelo con este desarrollo, se han puesto de manifiesto ciertas inquietudes relacionadas con los posibles riesgos de la nano tecnología. La respuesta de la mayor parte de los países ha sido similar, poniendo en marcha programas para evaluar el impacto de la nanotecnología, estableciendo las normativas adecuadas, y mejorando los procesos de comunicación con la sociedad. En el caso de España, la

respuesta ha sido diferente, ya que no se han diseñado iniciativas para involucrar a la población en el debate de las nano tecnologías. [10].

ARRAYS Y MICROARRAYS DE DNA: TECNOLOGÍAS Y LIMITACIONES

El éxito de los proyectos de secuenciación del genoma, hecho que ha sido posible gracias a la innovación y mejoras tecnológicas, requiere de mayores avances tecnológicos para explotar eficazmente esta enorme cantidad de información. La genómica funcional ha respondido con el desarrollo de nuevas herramientas y tecnol

ogías, y una de las más poderosas es el microarray de DNA.

Un microarray de DNA es una red muy precisa de alta densidad de muestras de ácido nucleico de una sola cadena unida a un soporte sólido. La utilidad del DNA en este formato proviene de la propiedad que tiene el ácido nucleico de cadena simple para híbridar con alta especificidad con una segunda cadena que contenga la secuencia complementaria formando moléculas de ácido nucleico de doble cadena. Debido a esto, los microarrays de DNA pueden ser utilizados para “interrogar” mezclas complejas de miles de ácidos nucleicos en presencia y en grandes cantidades de la secuencia conocida. La habilidad para interrogar cualitativa y cuantitativamente mezclas de ácidos nucleicos hacen de los microarrays de DNA una tecnología extremadamente útil con una amplia variedad de aplicaciones. Hasta hoy, el uso más extendido de esta te

cnología ha sido el análisis de expresión génica y, en menor grado, el aná

lisis de variación de DNA [11].

ROBOTICA NANOTECNOLOGIA Y SINGUALAR

Los avances en la tecnología nos han llevado a descubrimientos científicos importantes, a descubrir causas y tratamientos de enfermedades que antiguamente solo eran mitos y suposiciones y en las últimas décadas hemos tenido en el campo de la otorrinolaringología nuevos elementos que nos llevan a mejores desempeños en el campo laboral, no es futurista hablar de robots, de cirugía de telepresencia, y cibernética es lo que actualmente estamos viviendo, es el hoy y el mañana de la medicina. Es por ello que en el presente artículo hemos querido plasmar un campo desconocido aun por muchos y por otros realmente exaltado es el campo de la robótica, la nanotecnología y la singularidad, su aplicaciones en la otorrinolaringología, algunas de sus ventajas y desventajas. Puede que para nosotros sea el comienzo pero para nuestros hijos y futuros colegas sea la base fundamental de su vida profesional... (AU)

Advances in technology have led to important scientific discoveries, to discover causes and treatments of diseases that formerly were only myths and assumptions and in recent decades we have had in the field of otolaryngology new elements that lead to better performances in the workforce, not to mention futuristic robots, telepresence surgery, and cybernetics is what we are currently experiencing, is the present and the future of

medicine. That is why in this article we want to express an unknown field and even by many others really excited is the field of robotics, nanotechnology and the singularity, its applications in otolaryngology, some of the advantages and disadvantages. It may be the start for us but for our children and future colleagues is the foundation of his professional life... (AU) [12]

NANOTECNOLOGIA APLICADA A LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS: FACTIBILIDAD ECONÓMICA

Se evalúa la factibilidad económica de distintas opciones para el estabilizado de suelos naturales, como una opción a considerar en lugar del costoso pavimento convencional, usualmente descartado para caminos rurales poco transitados. El análisis se lleva a cabo mediante la técnica de Evaluación del Ciclo de Vida

Total (ECVT), considerando valor actual neto real (VAN), dependiente de los trabajos periódicos de mantenimiento que requiere cada alternativa. Las opciones consideradas incluyen productos comerciales importados en comparación con un estabilizador formulado como una suspensión de nanohierro en una matriz de copolímero, manufacturada localmente. Como control, se evaluó la preparación mínima (perfilado superficial), como práctica usual en el mantenimiento de caminos naturales. El periodo de análisis fue de 6 años, en base a los datos disponibles sobre el dese

mpeño de la alternativa nanoformulada. La evaluación de VAN fundamenta la viabilidad de la alternativa nanotecnológica como la menos costosa en el marco

temporal considerado. [13].

La Nanotecnología y la Terapia Génica

Universidad Autónoma Metropolitana – Unidad Cu

ajimalpa. Departamento de Ciencias Naturales |

Arregui L, Beltran HI y Rojo-Domínguez A

2

En los últimos años, se han realizado avances científicos importantes en el área

biológica como la finalización del Proyecto Genoma Humano en el 2003. El hecho de

conocer la secuencia completa del

genoma

humano es semejante a tener todas las

páginas del manual para construir un cuerpo humano. Sin embargo, aún no

comprendemos cómo leer su contenido y cómo interpretar la forma en que cada una de

las partes funciona tanto en la salud como en los momentos en que una enfermedad se

manifiesta.

1,2

Los resultados de este proyecto nos dicen que a pesar de las diferencias que

podemos observar en toda la especie humana, el

genoma

de cada persona es similar al

de los demás en 99%. Sin embargo, la pequeña fracción restante es muy importante, ya

que es la responsable de que seamos únicos, por ejemplo, que tengamos un color de piel

y un color de ojos particulares, pero también influye en nuestra predisposición a

enfermedades. Esto no significa que las enfermedades que podamos padecer dependan

únicamente de nuestra genética, también es muy importante la alimentación, nuestro

estilo de vida y los factores ambientales. [14]

La importancia de la nanotecnología farmacéutica para la terapia con fármacos reside en la posibilidad de suministrar tanto fármacos de bajo peso molecular así como macromoléculas como los péptidos, proteínas y genes, de manera localizada o dirigida, hacia un cierto tejido de interés. La nanotecnología farmacéutica se enfoca al desarrollo de formulaciones de agentes terapéuticos en nano-complejos biocompatibles entre los que se cuentan las nanopartículas, las nano-cápsulas, los sistemas micelares, los dendrímeros, los fulerenos o nanoestructuras de carbono, las huellas cuánticas, los nanocomponentes derivados de la bioimitación o biomimética y los productos conjugados derivados de los anteriores. Estos sistemas se podrían utilizar para dar dirección al suministro de los fármacos, hacia un tipo de células o tejido específicos. También se podrían utilizar para mejorar la biodisponibilidad oral, para sostener el efecto de fármacos o genes en un tejido seleccionado, para solubilizar fármacos para

una administración intravascular, y para mejorar la estabilidad de los agentes terapéuticos contra la degradación enzimática de las nucleasas y proteasas, especialmente en el caso de los fármacos en forma de proteínas, péptidos y ácidos nucleicos. Aunque pudiera haber algunos factores de preocupación con respecto al uso de nanopartículas in vivo, hay estudios en proceso para determinar la naturaleza y extensión de los efectos adversos. Se considera que las regulaciones deban aumentarse de tal manera que las nanopartículas sean seguras. La falta de evidencia acerca de los riesgos de la fabricación de los nanomateriales genera una gran incertidumbre. Se considera que aun debe estudiarse más la toxicidad, la epidemiología, la persistencia y bioacumulación de los nanomateriales que se fabrican. De cualquier manera, las perspectivas de aplicación de la nanotecnología en el sector de la salud y para el desarrollo de una medicina personalizada parecen ser excelentes. [15].

¿Qué es la nanotecnología?

Una definición formal de nanotecnología fue proporcionada y reportada por la “Agencia de trabajo en nanociencia, ingeniería y tecnolo-gía” en 1999, donde se definió como “aquellos materiales y elementos cuyas estructuras y componentes exhiben nuevas propiedades físicas, químicas y biológicas, producto de su tamaño a nanoescala”(1).

La nanoescala es un rango de medida que oscila entre 1 y 100 nanómetros, todo elemento que se encuentre en este rango de medida se considerara como un elemento nanotecnologi-co, ahora bien debe entenderse que la unidad representativa de esta nueva escala es el nanó-metro, que corresponde a la mil millonésima parte de un metro (10^(-9) metros), que es equivalente a decir que en 1 milímetro hay de nanómetros. [16].

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[16] j. Arcila, «Que es la nanotecnologia,» Colombia, 2009.