La nanotecnología aplicada en el campo de la medicina Nanotechnology applied in the field of medicine
	Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Sangolquí (Ecuador)	Jenny Michelle Ortiz Granda org29enj@live.com Vanessa Roxana Calderón Cevallos vane17samy@hotmail.com William Stalyn Pumasunta Flores wsdeejay@hotmail.com Alejandro Rafael Acosta Calero alexrafa94@hotmail.com Mario David Sigcha Morochz mdsm94@hotmail.com Angie Fernández Lorenzo angie821218@gmail.com
	Resumen           Evaluar no sólo los beneficios, sino también los posibles riesgos que plantean las nanopartículas y probablemente acordar medidas efectivas mediante criterios reguladores adecuados es el objetivo de este trabajo. La nanotecnología, un campo relativamente nuevo de investigación y elaboración de materiales industriales con base en la creación de nuevas clases de estructuras moleculares originales (nanopartículas artificiales), muestra rápidos avances que prometen cambiar radicalmente o afectar muchas esferas de la ciencia y la tecnología. Una de las más relevantes es en el campo de la medicina, aquí es donde entra el concepto de la llamada nanomedicina. La nanomedicina, la aplicación de la nanotecnología en las ciencias de la salud, es la rama de la nanotecnología que se perfila como la de mayor proyección en un futuro próximo debido a sus importantes aplicaciones, especialmente diagnósticas y terapéuticas.           Palabras clave: Nanotecnología. Medicina. Terapéuticas. Ecuador.   Abstract           Assess not only the benefits but also the potential risks posed by nanoparticles and probably agree on effective measures through appropriate regulatory approaches is the aim of this work. Nanotechnology, a relatively new field of research and industrial materials development based on the creation of new classes of novel molecular structures (artificial nanoparticles), shows rapid advances that promise to radically change or affect many areas of science and technology. One of the most important is in the field of medicine; this is where the concept of nanomedicine call comes. Nanomedicine, the application of nanotechnology in the health sciences, is the branch of nanotechnology that is emerging as the most projection in the near future due to their important applications, especially diagnostic and therapeutic.           Keywords: Nanotechnology. Medicine. Therapeutic. Ecuador.   Agradecimientos           Al claustro de profesores de metodología de la Investigación de la carrera de Ciencias de la Actividad Física y el Deporte del Departamento de Ciencias Humanas y Sociales de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE.   Recepción: 29/08/2015 - Aceptación: 09/11/2015
	EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 20, Nº 211, Diciembre de 2015. http://www.efdeportes.com/

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Introducción

    La nanotecnología, un campo relativamente nuevo de investigación y elaboración de materiales industriales con base en la creación de nuevas clases de estructuras moleculares originales (nanopartículas artificiales), La nanomedicina, la aplicación de la nanotecnología en las ciencias de la salud, es la rama de la nanotecnología que se perfila como la de mayor proyección en un futuro próximo debido a sus importantes aplicaciones, especialmente diagnósticas y terapéuticas. No obstante, es esencial y urgente evaluar no sólo los beneficios, sino también los posibles riesgos que plantean las nanopartículas y probablemente acordar medidas efectivas mediante criterios reguladores adecuados (Shelley, 2006).

    La nanotecnología es un proceso mediante el cual se implementa el estudio afondo de los átomos y se puede desintegrar y separar moléculas por moléculas para saber que puede ocurrir dentro de un organismo en el caso de un tumor benigno o maligno en el campo de la medicina.

    Mediante este procedimiento podemos deducir que la nanotecnología beneficia a la mayoría de las investigaciones médicas especialmente en oncología, naturalmente no se puede omitir que hay riesgos que se detallaran en el siguiente artículo.

    Para el desarrollo del estudio acerca de la nanotecnología en la medicina se detallarán varios términos a continuación:

1. Partículas alfa: por ser mucho más pesadas que los electrones, las partículas alfa se mueven en línea recta a través de la materia, apartando a los electrones de su camino, el alcance de una partícula es la que recorre antes de detenerse (Cromer, 1998)

2. Partículas beta: la ionización específica de la partícula beta es inferior a la producida por una partícula alfa de la misma energía; las partículas beta presentan una distribución continua de energías. (Sesonske, 2005)

    La nanotecnología está revolucionando el campo de la medicina ya que con sus pequeñas partículas se van desarrollando implantes para personas que necesiten una operación de esta categoría; la nanotecnología no es muy utilizada en Ecuador, pero se está implementando en los hospitales como es Hospital Carlos Andrade Marín, del IESS, cuenta con un generador de partículas, con el cual se crea una sustancia apta para el organismo que detecta cánceres. Sin embargo, en el mundo se aplica paulatinamente en tumores de mama. (Nir)

¿En qué consiste el generador de partículas?

    Consiste en utilizar radiación Ionizante para poder detectar enfermedades tales como son: tumores benignos, tumores malignos como el cáncer una enfermedad que aún no tiene cura, pero gracias a la nanotecnología se han desarrollado una serie de tratamientos

    Braquiterapia: consiste en introducir hisopos radioactivos en los lugares afectados como son los tumores, esta opción es muy eficaz en el caso de cáncer de cérviz, mama y piel.

    Quimioterapia: es una terapia que consiste en suministrar medicamentos al paciente para combatir, disminuir y/o evitar el cáncer.

    Feynman (1959) describió un proceso por medio del cual podríamos desarrollar la habilidad para manipular átomos y moléculas individuales, empleando herramientas de precisión para construir y operar a su vez otro conjunto de herramientas de menores proporciones, y así sucesivamente hasta alcanzar la nanoescala.

    Según Fuente (2009) la unión de la Nanotecnología y la Medicina ha surgido lo que se ha pasado a denominar Nanomedicina, que no pretende más que aprovechar las interesantes propiedades físicas, químicas y biológicas de los materiales a nivel nanométrico para conseguir grandes avances en la mejora de la asistencia sanitaria.

    Los principales retos que pretende conseguir la Nanomedicina consisten en implementar en el Ecuador esta nueva tecnología con mayor énfasis y naturalmente desarrollarlo con mayor precisión, donde puede ser aplicada en diversas ciencias relacionadas como lo es la fisiología, la morfología o el deporte (León, Calero y Chávez, 2014).

    Para desarrollar la nanotecnología son necesarios varios implementos y técnicas como son:

Nanotubos de carbono

    Desde que Ijima (1991) publicó sus trabajos sobre Nanotubos de carbono (NTC), estos no han dejado de fascinar a químicos y físicos de todo el mundo. Estas estructuras de forma cilíndrica poseen propiedades mecánicas y eléctricas extraordinarias, lo que las han hecho ideales para ser utilizadas en diversas aplicaciones, como por ejemplo, en la Nano electrónica, la Óptica, la Ciencia de Materiales y la Biotecnología. (Cerveto, 2008).

    Los nanotubos son muy eficientes al momento de realizar una aplicación médica pero aún se necesita perfeccionar para evitar daños en el sistema microscópico de las células de las personas.

Sistemas de liberación de fármacos

    Los Sistemas de Liberación de Fármacos surgen como consecuencia de la imposibilidad de trasladar de forma directa al organismo los principios activos que constituyen los medicamentos. Estos Sistemas de Liberación de Fármacos están formados por un principio activo y un sistema transportador que puede dirigir la liberación del fármaco al sitio adecuado y en la cantidad apropiada. Las características que deben cumplir estos vehículos son: baja toxicidad, propiedades óptimas para el transporte y liberación del fármaco y vida media larga. (Swarbrick, 2007). Los principales Nanosistemas para el transporte y liberación de fármacos en Nanomedicina son: las micelas, los liposomas, los dendrímeros, las Nanopartículas, los Nanotubos y los conjugados poliméricos (lammers, 2011).

    La liberación y transportación de fármacos por medio de los diferentes transportadores como por ejemplo los liposomas permiten conducir medicamentos de suma importancia para aplicarse en una zona específica del cuerpo de una persona lo que permitirá curar enfermedades que hasta la actualidad no se pueden controlar de una manera eficaz y verídica.

Control de infecciones

    En adición a su rol como un vehículo para la liberación de drogas y medicamentos, las nanopartículas por si mismas tienen el potencial de tener efecto terapéutico (Mejías Sánchez, 2009).

    La nanotecnología también puede utilizarse en el diagnóstico rápido de enfermedades infecciosas, mediante el diseño de diversos biosensores que detectan el ADN específico de un agente infeccioso particular y las variedades resistentes a los antibióticos, lo cual permitiría la instauración oportuna y precisa de la terapia antimicrobiana. Como se ha mencionado, las nanopartículas servirían como liberadores específicos de medicamentos y, además, se estudia la posibilidad de que sean utilizadas en terapia génica, para modificar el comportamiento de parásitos como Plasmodium falciparum. (Figueroa Pimentel, 2007; Clavijo, 2008).

    Controlar una infección con ayuda de la nano medicina en unos años no será imposible esto se lograra realizar y hará el mudo de un giro o salta enorme en el campo de la medicina

Nanotecnología: Medicina en miniatura

    Pero, ¿qué es realmente la nanotecnología? Se podría definir como 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 dentro de la misma perspectiva.

    La gran ventaja que ofrece es que puede desarrollarse fácilmente inclusive para que antes del 2015 no haya muertes por tumores según el Instituto Nacional de Cáncer.

    "Desde principio del siglo XXI se ha acelerado mucho la investigación sobre todo en nano electrónica, pero más en las bases que en las aplicaciones", dice Fernando Briones, profesor de Investigación del Instituto de Microelectrónica de CSIC.

Objetivos de la investigación

1. Consultar los antecedentes teóricos publicados sobre los posibles riesgos que plantean las nanopartículas en la salud de las personas.

2. Analizar los beneficios de la aplicación de la nanotecnología en el campo de la medicina para diagnosticar, prevenir o tratar enfermedades

3. Realizar un análisis de los resultados de la encuesta aplicada a los estudiantes de la Universidad de las Fuerzas Armadas “E.S.P.E.”

Beneficios

    Como ya mencionamos los beneficios más directos que nos otorga la nanomedicina, es la aplicación de los nanomateriales para el diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades.

• Prevención: dispositivos que pueden identificar marcadores relacionados con la enfermedad y liberar en ese momento agentes capaces de revertir los cambios pre malignos producidos en las células o eliminar las células con potencial maligno.

• Diagnóstico:

  1. Nanocables. Se usan como sensores capaces de reconocer firmas genéticas de diferentes partículas y transmitir la información.

  2. Nanocantilevers. Son barras flexibles ancladas a una final, asemejándose a una fila de trampolines. Se diseñan para unirse específicamente a distintas moléculas, como anticuerpos, capaces de detectar virus, bacterias, etc.

  3. Nanotubos. Son capaces de detectar la presencia de genes alterados (ej. mutaciones, SNPs).

  4. Nanoporos. Gracias al agujero que tienen permiten que el paso de una cadena del ADN y registran la forma y propiedades eléctricas de cada una de ellas. De este modo, el nanoporo puede leer la secuencia del ADN e identificar cambios genéticos.

  5. Nanocristales y puntos cuánticos. Se pueden unir a un anticuerpo o a otra molécula capaz de unirse a su vez a una sustancia de interés, lo que los hace muy interesantes como marcadores en diagnóstico molecular, citometría de flujo y microscopía de fluorescencia.

  6. CombidexTM (ferumoxtran-10). Es un agente molecular funcional de imagen que consiste en nanopartículas óxido del hierro. Se utiliza conjuntamente con resonancia magnética para ayudar en la diferenciación de nódulos tumorales versus normales.

• Terapia: sistemas liberadores de fármacos que permitan mejorar la formulación de principios activos con problemas para acceder al lugar de acción, nanopartículas como principios activos, implantes activos, pasivos e ingeniería tisular.

  1. Nanoesferas, nanocápsulas y nanopartículas. Dependiendo del método de preparación pueden presentar diferentes propiedades y métodos de liberación.

  2. Nanopartículas inorgánicas, como la albúmina, la silicona, titania, pueden unirse a principios activos protegiéndolos de la desnaturalización inducida por el pH estomacal y la temperatura.

• Diagnóstico/Terapia:

  1. Dendrímeros. Son capaces de encapsular agentes terapéuticos en sus cavidades internas, así como en los grupos externos que poseen. Existen dendrímeros multifuncionales que detectan células específicas y liberan el fármaco en ese momento.

  2. Nanovainas (nanoshells). Consisten en un núcleo de sílice rodeado de capas de un conductor metálico, como el oro. Según el tamaño y la composición de cada una de las capas, las partículas pueden ser diseñadas para absorber o dispersar la luz en gran parte de las regiones visible e infrarroja del espectro electromagnético. Estas partículas son fácilmente conjugadas con anticuerpos y otras biomoléculas. Varias son las posibles aplicaciones biomédicas de las nanoshells, incluidas la detección de inmunoglobulina en sangre y la terapia térmica para eliminar células tumorales.

Riesgos

    Hoy en día a nadie le cabe duda que la Nanotecnología es beneficiosa, sin embargo, son pocas las personas que se preguntan si esta podría entrañar nuevos riesgos para la salud humana, en este contexto investigadores de diversos países coordinados por el centro internacional Woodrow Wilson de Washington acaban de publicar en la revista Nature Nanotechnology un estudio en el que comprueban experimentalmente en ratones que los nanotubos de carbono de ciertas dimensiones provocan daños pulmonares y pleurales que incluso podrían desencadenar a un cáncer llamado mesotelioma que afecta a la pleura que es el revestimiento de los pulmones, esto ocurre solamente con aquellos nanotubos largos mayores a 20 micrones los cuales no pueden ser fagocitados por las células del sistema inmune, estos nanotubos se comportan muy similar al asbesto un reconocido carcinogénico. Estos resultados tienen una alta probabilidad de ser extrapolables a seres humanos, por ello es importante determinar variables claves que intervienen o influyen en el proceso para gestionarlas eficientemente al aplicar acciones de trabajo que permitan una implementación de sus ventajas (Calero y Fernández, 2007; Calero, Fernández y Fernández, 2008; Iglesias, Calero y Fernández, 2012).

    Es por eso que este estudio tiene una gran importancia para así tomar las medidas preventivas a tiempo.

Conferencias sobre nanotecnología

    250 personas, entre profesores y estudiantes, se dieron cita para la apertura del Congreso Internacional de Nanotecnología que se desarrolló en la Escuela Politécnica del ejército (ESPE). 

Material y métodos

Problema: Desinformación de los beneficios y los posibles riesgos que plantean las nanopartículas en el campo de la medicina en los hospitales de Sangolquí-Quito- Ecuador

Hipótesis: La desinformación de los beneficios y posibles riesgos de la nanotecnología provoca que no se empleen las técnicas adecuadas en medicina y se desaproveche esta nueva forma de sanar a las personas.

Variable Dependiente: provoca que no se empleen las técnicas adecuadas en medicina y se desaproveche esta nueva forma de sanar a las personas.

Variable Independiente: La desinformación de los beneficios y posibles riesgos de la nanotecnología.

Tipo de investigación: Histórico y descriptivo

Cálculo:

N: 231476 + 4827

pp: 0,5

q: 0,5

E: Considerando 1% (0,01) de error muestral admisible.

K: Nivel de confianza del 90%.

Valor de k	1,15	1,28	1,44	1,65	1,96	2,24	2,58
Nivel de confianza	75%	80%	85%	90%	95%	97,5%	99%

Tabla 1. Resultados de la encuesta aplicada

Pregunta
Nº	1ª	2ª	3ª	4ª	5ª	6ª	7ª	8ª	9ª	10ª
1	Si	Es una rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina	Empresas que construyen tecnología.	Si	En clínicas especializadas en el tema.	Si	Si	No	Muy importante	Si
2	Si	Es una rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina	Empresas que construyen tecnología.	No	En clínicas especializadas en el tema.	Si	Si	No	Nada importante	No
3	Si	Es una rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina	Cualquier persona.	Si	En hospitales comunes.	Si	Si	No	Muy importante	Si
4	Si	Es una rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina	Cualquier persona.	Si	En hospitales comunes.	Si	No sabe	No	Importante	No
5	Si	Es una rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina	Empresas que construyen tecnología.	Si	En hospitales comunes.	Si	No	No	Importante	No
6	Si	Es una rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina	Empresas que construyen tecnología.	Si	En clínicas especializadas en el tema.	Si	Si	Si	Muy importante	Si
7	Si	Es una rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina	Cualquier persona.	Si	En hospitales comunes.	Si	Si	Si	Importante	Si
8	No	No sabe.	Empresas que construyen tecnología.	Si	En hospitales comunes.	Si	Si	No	Importante	Si
9	Si	Ofrece enormes posibilidades para el avance de numerosas ciencias	Cualquier persona.	No	En clínicas especializadas en el tema.	No	No	Si	Importante	No
10	No	Es una rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina	Empresas que construyen tecnología.	No sabe	No sabe.	No sabe	Si	No	Importante	Si

 

Gráfico 1. Porcentaje de respuestas realizadas por los encuestados en la pregunta número uno

 

Gráfico 2. Porcentaje de respuestas realizadas por los encuestados en la pregunta número nueve

 

Gráfico 3. Porcentaje de respuestas realizadas por los encuestados en la pregunta número ocho

Conclusiones

• La nanomedicina es ya una realidad que está produciendo avances en el diagnóstico, prevención y tratamiento de las enfermedades porque, entre otras razones, permite interactuar con las biomoléculas.

• Los beneficios más directos que nos otorga la nanomedicina esta en la aplicación de los nanos materiales para el diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades.

• En la prevención se utilizan dispositivos que pueden identificar marcadores relacionados con la enfermedad y liberar en ese momento agentes capaces de revertir los cambios pre malignos producidos en las células o eliminar las células con potencial maligno.

• En la Terapia se utilizan sistemas liberadores de fármacos que permitan mejorar la formulación de principios activos con problemas para acceder al lugar de acción, nano partículas como principios activos, implantes activos, pasivos e ingeniería tisular.

• La información que tienen las personas acerca de nano medicina no es suficiente ni clara. Las personas no conocen los sitios donde trata este tipo de medicina. Las personas consideran al tema importante y muestra disposición en informarse más acerca del tema y colaborar. Las personas conocen que no existe una ley específica para el uso de este tipo de tecnología.

Recomendaciones

• Informarse acerca de la nanomedicina en caso de que requiera el uso de la misma y por cultura general ya que esta nueva innovación en el mundo de la medicina es la solución para las enfermedades incurables como es el cáncer.

• Investigar en que hospitales de su ciudad utilizan la nanomedicina.

• Informarse acerca de leyes relacionadas con el uso de la nanomedicina.

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