Nanopartículas en biomedicina

Imagen a escala aproximada de objetos nanoscópicos.

La nanotecnología tiene infinitas aplicaciones, esa es una de las razones por las que vale la pena enfrentar las dificultades que presentamos en Lo difícil de la nanociencia. Dentro de ese enorme abanico de usos, uno de los campos más interesantes en donde se aplica la nanotecnología actualmente es la medicina. Son muchas las oportunidades nuevas que nos brinda la escala “nano”, pero de todas las propiedades novedosas de las nanoestructuras, en medicina resulta importante la más obvia, los objetos nanoscópicos tienen un tamaño similar o incluso inferior al de las estructuras biológicas. Esto permite por primera vez en la historia de la medicina, una interacción íntima con los tejidos a escalas inferiores a la celular. Como se observa en la imagen, una nanopartícula de algunos nanómetros resulta más pequeña que las estructuras con actividad biológica de menor tamaño, como pueden ser las proteínas.

Debido a esto, la posibilidad de diseñar, construir y manipular objetos nanoscópicos en sistemas biológicos abrió la puerta para una enorme cantidad de terapias y técnicas de diagnóstico que actualmente se encuentran en diferentes estados de avance, desde las pruebas de concepto hasta la aplicación clínica.

Dependiendo de la aplicación buscada, se pueden fabricar nanopartículas de diferentes materiales como metales, semiconductores, dieléctricos y materiales orgánicos. Estos materiales también se pueden combinar en una misma nanoestructura a fin de aprovechar sus propiedades de manera simultánea u obtener propiedades nuevas de la combinación.

Imagen por microscopía de electrones de “nanoestrellas” de aleación de hierro y platino (A), recubiertas con oro (C) y finalmente con sílica (óxido de silicio).

Nanoimanes y sus dominios

Un tipo de nanopartículas con varias aplicaciones médicas, es el de las nanopartículas magnéticas. De la misma forma que con metales como el oro, se pueden sintetizar nanopartículas de materiales con respuesta magnética como el hierro y sus óxidos. Así, es posible introducir en los tejidos un material que luego puede ser manipulado desde el exterior mediante campos magnéticos tanto constantes como alternos. Esto permite utilizar a las nanopartículas como actuadores para aplicar fuerza, como contraste para imágenes por resonancia magnética y como transductores de potencia para generar calor, entre otras muchas aplicaciones. En este artículo y los siguientes vamos a contar un poco de estos usos de las nanopartículas magnéticas. Pero primero tenemos que mencionar algunas características de los materiales magnéticos en general, y de los nanoestructurados en particular.