Desarrollan nanosensores para detectar los primeros signos de enfermedad en la sangre

Desarrollan nanosensores para detectar los primeros signos de enfermedad en la sangre

Investigadores de la Universidad de Yale en New Haven (Estados Unidos) han desarrollado nanosensores que pueden detectar los primeros signos de enfermedad a partir de la sangre. Los resultados del estudio se publican en la edición digital de la revista ‘Nature Nanotechnology’.

Estos sensores pueden adaptarse para su uso con otros fluidos fisiológicos y se espera que el método sea simple, rápido y lo suficientemente económico para utilizarse en la práctica clínica, evitando así la necesidad de análisis en laboratorios externos.

Según explican los autores, la detección de marcadores de enfermedad previos exponía a los nanosensores a soluciones purificadas controladas en vez de a muestras fisiológicas reales.

Los sensores desarrollados ahora por el equipo de Mark Reed combinan una purificación separada y la detección de fases, lo que les permite detectar pequeñas cantidades de marcadores biológicos del cáncer en un pequeño volumen de sangre en sólo 20 minutos.

 

Los átomos que forman una molécula se han logrado visualizar por primera vez

 Los átomos que forman una molécula se han logrado visualizar por primera vez

Los átomos que forman una molécula se han logrado visualizar bien por primera vez, a través de un Microscopio de Fuerzas Atómicas (AFM). Este logro de los científicos del laboratorio de IBM en Zúrich (Suiza) representa un hito en el ámbito de la nanotecnología y la electrónica molecular y un avance en el desarrollo y mejora de las prestaciones de los dispositivos electrónicos, explica la empresa.

La molécula es el pentaceno (C22H14), consistente en cinco anillos de benceno enlazados formando una cadena aromática, que es candidato a ser utilizada en nuevos semiconductores orgánicos.

Este logro, que se ha publicado en la revista Science, sigue a otro experimento publicado en la misma revista hace dos meses en el que el equipo midió los estados de carga de los átomos con el mismo tipo de microscopio. Así se podrá investigar cómo se trasmite la carga a través de las moléculas o de redes moleculares. Además, los investigadores han conseguido descubrir que la fuerza repulsiva que les ha permitido obtener el contraste suficiente para la imagen procede del efecto cuántico denominado principio de exclusion de Pauli.

En los últimos años, se había conseguido definir nanoestructuras a escala atómica y ahora ha sido posible mostrar la estructura química de una molécula con una resolución atómica, viendo los átomos individuales, ha comentado el investigador Gerhard Meyer, según el cual se puede considerar este hecho similar a la capacidad de traspasar un tejido blando con rayos X para obtener una imagen nítida de los huesos.

Supone un avance significativo en el desarrollo de la electrónica molecular, ya que para aumentar las prestaciones de los dispositivos electrónicos, ordenadores o teléfonos móviles, y reducir su tamaño, es preciso trabajar sobre estructuras atómicas, utilizando herramientas que permitan ver y manipular la materia a dicha escala.

Nanopartículas que cooperan abren nuevas perspectivas a la nanofarmacología

 Nanopartículas que cooperan abren nuevas perspectivas a la nanofarmacología

Investigadores de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) han desarrollado un tratamiento de nanopartículas en dos fases que podría ayudar a superar los problemas que bloquean muchas de las actuales terapias basadas en la nanociencia.

Los científicos, dirigidos por Michael Sailor, desarrollaron un par de nanopartículas que funcionan en colaboración que podrían evitar los sistemas de defensas de anticuerpos del organismo y permitir que los fármacos circulen hacia un determinado objetivo, como las células del cáncer.

En una primera fase, una nanopartícula similar a un nanotubo dorado activador busca y descubre el tumor al completo. Esta molécula activadora puede comportarse como una antena, absorbiendo la radiación láser infrarroja externa.

La radiación calienta el tumor, lo que lleva a que las células produzcan una proteína llamada p32, que a su vez se une a los receptores del segundo tipo de nanopartícula llamada liposoma. La segunda nanopartícula puede incluir fármacos anticancerígenos que se unan de forma selectiva con el tratamiento inicial.

En una prueba del tratamiento de nanopartículas cooperante, los autores incluyeron en los liposomas un fármaco anticancerígeno llamado doxorubicina e inyectaron la medicación en ratones experimentales con tumores cancerosos.

Los investigadores descubrieron que el tamaño del tumor se veía significativamente reducido en comparación con los ratones que eran tratados con una única nanopartícula o ésta no era específica.

 

Nanocables que se fabrican sobre fibras textiles actúan como acumuladores

La naturaleza tiene perfiles redondeados y flexibles mientras que la electrónica suele ser rígida y estar llena de ángulos. Llegar a salvar esta brecha es el objetivo de muchas investigaciones pero una de las más avanzadas es la que pretende obtener acumuladores de energía (baterías eléctricas) flexibles. Una aplicación estaría en su imbricación en las fibras textiles para hacer literalmente camisetas con baterías.

Un equipo de Atlanta (EE UU), liderado por Zhong Lin Wang, y otro coreano de Samsung Electronics han presentado estos supercondensadores cuyos electrodos son nanocables de óxido de cinc desarrollados sobre fibras textiles normales. Estos componentes se pueden recargar muchas veces y de forma muy rápida, pero lo difícil ha sido hacerlos lo suficientemente flexibles y ligeros.

El sustarato de un electrodo es un cable fino y flexible de plástico mientras que el del otro es una fibra de kevlar. Los investigadores consiguieron hacer crecer los nanocables en ambos sustratos, enrrollaron el kevlar alrededor del plástico y envolvieron el conjunto en un electrolito de gel sólido. Con un grupo de estas fibras se podría hacer un hilo, dicen en la revista Angewandte Chemie.

El óxido de cinc tiene ventajas sobre los materiales utilizados normalmente en condensadores de capacidad: se puede hacer crecer sobre cualquer sustrato en cualquier forma a baja temperatura (menos de 100 grados centígrados) y es biocompatible y no contaminante. Si estos componentes se utilizaran en combinación con nanogeneradores ya desarrollados en el laboratorio de Wang, los latidos y los pasos del que los llevara encima, o incluso un viento ligero, serían suficientes para generar corriente eléctrica suficiente para recargar pequeños aparatos electrónicos, como los telefonos móviles, y sensores.

En el mismo sentido se dirige una investigación de la Universidad de Illinois (EE UU), que intenta hacer componentes electrónicos similares a los tejidos biológicos en sus propiedades mecánicas y en la forma, que puedan ser implantados en el cuerpo humano. El objetivo, explica John Rogers, director del equipo, es fabricar una nueva generación de bioelectrónica implantable con usos en cirugía, en la dosificación de fármacos o en la aceleración de la cicatrización de heridas.

 

Nariz electrónica detecta Cáncer a través del aliento

Los avances científicos han llegado a tal punto, que no esta muy lejano el día en que una persona pueda saber si padece cáncer a través de su aliento con tan solo soplar un tubo. Este avance está siendo desarrollado por investigadores Israelies que diseñaron una especie de nariz electrónica que fue capaz de detectar cáncer en un grupo de 200 personas, en las que se contaban personas sanas y otras con alguno de los 4 tipos de cáncer mas comunes en países desarrollados (mama, pulmón, pancreas, prostata).

Esta nueva tecnología se basa en nanosensores construidos con nanopartículas de oro, los cuales son sensibles a moléculas orgánicas(biomarcadores) volátiles propias de cada tipo de cáncer. Este nuevo desarrollo supone un gran avance en el diagnóstico clínico de esta enfermedad, ya que este aparato es mas pequeño, fácil de usar y menos costoso que los métodos actuales.

Científicos estadounidenses logran el viejo sueño de unir agua y aceite

Científicos estadounidenses han conseguido hacer realidad el viejo sueño de la física de los líquidos: combinar el agua con el aceite mediante el uso de un catalizador. Al mismo tiempo, los científicos de la Universidad de Oklahoma han logrado acelerar las reacciones en esa mezcla, lo que ayudaría a optimizar las técnicas de refinamiento de biocombustibles, según indican en un informe publicado por la revista Science.

Según explica el científico argentino Daniel Resasco, profesor de ingeniería de materiales químicos y biológicos de la Universidad de Oklahoma, la mezcla había sido imposible hasta ahora. “A diferencia de los combustibles comunes que sólo contienen componentes hidrofóbicos, los biocombustibles contienen compuestos oxigenados como los aldehídos, alcoholes y ácidos que son muy solubles en agua”, señala Resasco, uno de los autores de la investigación.

Aplicaciones en la industria farmacéutica

“La novedad es que estas nanopartículas que hemos desarrollado son capaces no sólo de estabilizar emulsiones agua-aceite y localizarse en la interfase (el punto de contacto entre los dos materiales), sino también de catalizar reacciones”, agrega. Según el científico, debido a que tienen dos “caras”, una hidrofílica y otra hidrofóbica, los llamados “nanohídridos” que han desarrollado pueden catalizar reacciones en el agua y otras en el aceite.

“De esa manera, se eliminan muchos pasos en el proceso de mejoramiento de los biocombustibles”, indica. El equipo dirigido por el ingeniero Steven Crossley, de la Universidad de Oklahoma, preparó un grupo especial de nanopartículas mezclando nanotubos hidrofóbicos con óxido de sílice, que es hidrofílico. Esta combinación logró que las nanopartículas se unieran en la interfase, entre el aceite y el agua. Al utilizar paladio como catalizador metálico en las nanopartículas, los científicos pudieron medir la reacción del catalizador.

Según el informe de Science, los científicos descubrieron que las nanopartículas con paladio reaccionaban en tres niveles diferentes que se utilizan en la refinamiento de la biomasa. “Este método mejora los sistemas catalíticos conocidos porque estas nanopartículas catalizan las reacciones de manera completa. Además, son fácilmente recuperables al fin de cada reacción”, indican en el informe. Según Resasco, el proceso permite la conversión simultánea de todos los productos oxigenados de una manera más económica y efectiva. Además, “el uso de estos catalizadores amfifílicos (hidrofóbicos e hidrofílicos) puede extenderse a muchas otras áreas, como la química fina y la industria farmacéutica”, añade.

 

Nanopolímeros en la protección y limpieza de materiales

Una de las aplicaciones de los Nanopolímeros es el nanorecubrimiento de materiales con la finalidad de proteger y/o limpiar superficies y con esto conservar las propiedades de los materiales ante las inclemencias del tiempo, suciedad, microorganismos, etc..

Los nanopolímeros tienen aplicaciones en una gran cantidad de industrias, como la alimentaria en la que es imprescindible mantener una adecuada higiene, industria del aseo, limpieza de  vidrios(automóviles, edificios, etc..) , limpieza de superfices de concreto, cemento, granito aplicable a pisos techos, murallas, también son aplicables en acero inoxidable en donde protegen contra la corrosión.

El mecanismo por el cual los nanopolimeros confieren esta nanoprotección, es el mismo que esta implicito en el efecto loto, que consiste en la protección natural que posee la superfice de la flor de loto de tal forma que repele cualquier tipo de sustancia que entre en contacto con ella, como el agua, aceites, miel etc.. esto gracias a superficies super hidrofóbicas que estan estructuradas a escala nanotecnologica.

Hoy en día existe un mercado incipiente de empresas que ofrecen nanopolímeros destacando en chile C-TEC empresa pionera en entregar soluciones nanotecnologicas para el sector industrial en Chile.