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Junio 2015 Primera EdiciónJunio 2015 Primera Edición

Nanotecnología para tener un co-razón de oro. Células de músculos cardía-co con pequeños nanocables de oro de 30 nanómetros de

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Nanotecnología para tener un co-razón de oro. Células de músculos cardía-co con pequeños nanocables de oro de 30 nanómetros de

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El Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado presenta la primera edición revista digital que será actualizada bimestralmente por su personal académico y por la comunidad estudiantil.

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Indice:

Portada....................................................................1Presentación............................................................2Indice......................................................................3Nanotecnología para tener un corazón de oro.........4Los nanobots nos rodean.........................................6Nanopartículas atacan y eliminan las células madre del cáncer que impulsan el crecimiento de tumores.............................................................8

Nanotecnológía para tener un corázón de oro.

Células de músculos cardíaco con pequeños nanocables de oro de 30 nanó-metros de grosor

Un equipo de físicos, ingenieros y expertos en ciencia de materiales del Hos-pital Infantil de Boston y el Instituto de Tecnología de Masachusetss (MIT) ha combinado células de músculos cardíaco con pequeños nanocables de oro de 30 nanómetros de grosor para crear innovadores parches cardíacos cuyas células laten al unísono, lo que podría ayudar a reparar el corazón de pacien-tes que han sufrido un infarto.

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“El corazón es una pieza eléctrica bastan-te sofisticada”, sostiene Daniel Kohane, profesor del MIT y coauto del trabajo. “Es fundamental que todas las células latan a la vez o el tejido no funcionará adecuada-mente”, añade. Según cuentan los investi-gadores en la revista Nature Nanotechno-logy en su edición del 25 de septiembre, los experimentos revelaron que la adición de las finísimas hebras de oro al tejido cardíaco cultivado en el laboratorio fa-vorece la comunicación entre células, de manera que se contraen a la vez sin nece-sidad de estimularlas en cada latido. Aho-ra se disponen a estudiar si los parches funcionarán igual de bien en animales vivos.

Además de las repercusiones del trabajo en el tratamiento de enfermedades car-diovasculares, los investigadores sugieren que la nueva tecnología podría suponer un salto en la ingeniería de tejidos. “Otros investigadores podrían beneficiarse de esta idea aplicándola a otras células mus-culares, a otras estructuras vasculares, o quizás incluso en sistemas neuronales, porque es un modo sencillo de mejorar la comunicación colectiva de las células”, ha subrayado el químico Charles Lieber, de la Universidad de Harvard, tras conocer el trabajo.

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El Instituto Tecnológico de Massachu-setts (MIT por las iniciales de su nom-bre en idioma inglés, Massachusetts Institute of Technology) es una univer-sidad privada localizada en Cambridge, Massachusetts (Estados Unidos).

El MIT consta de cinco escuelas y una facultad:

•Escuela de Ciencia del MIT (MIT School of Science)• Escuela de Ingeniería del MIT (MIT School of Engineering)•Escuela de Arquitectura y Planea-miento del MIT (MIT School of Archi-tecture and Planning)•Escuela de Administración Sloan del MIT (MIT Sloan School of Manage-ment)•Escuela de Humanidades, Artes y Ciencias Sociales del MIT (MIT School of Humanities, Arts, and Social Scien-ces)•Facultad de Ciencias de la Salud y Tec-nología Whitaker (Whitaker College of Health Sciences and Technology)

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Los nanobots nos rodean

En la actualidad existen algunos problemas, ya sea en el ámbito de la ciencia, la tecnología o la salud, que no se pueden resolver de una manera fácil por tener un tamaño microscópico. Para ponerle solución a esto, nace la na-notecnología, esto es nanobots, nanomáquinas y/o nano-dispositivos de tamaño microscópico o nanométrico. Una tecnología de excepcional valor para operar de una for-ma precisa con objetos de pequeñísima escala.

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Los Nanobots.Los nanobots o nano robots son robots de tamaño nanométrico. “Estos nanobots son robots con un tamaño miles de veces más pequeños que el grosor de un cabello humano”. Pueden cumplir diversas funciones, como por ejemplo, viajar al interior del cuerpo humano para comba-tir algunas enfermedades o reparar órganos. Además, son capaces de realizar otras funciones, como limpiar el medio ambiente y, en ocasio-nes, pueden detectar plagas que pueden presentarse en el mismo.

Aplicaciones.Los nanobots tienen múltiples aplicaciones, como ya se ha comentado en párrafos anteriores. Ya sea trabajando de forma coordinada para realizar tareas a nivel microscópico, ya sea como avance y apoyo en el ámbito de la medicina, en el de medio ambiente y/o en el de la elec-trónica.

Aplicación en Medio Ambiente.

Los nanobots en el ámbito del medio ambiente son muy útiles para la filtración del agua y la desalinización, así como también para evitar evitar la contaminación y, a su vez, encargarse de la limpie-za del medio ambiente. Además, existen algunos nanobots que, en conjunto con las nanopartículas y los nanosensores, pueden ayudar a conservar los alimentos.

Nanopartículas atacan y eliminan las células madre del cáncer que impulsan el crecimiento de tumores

Después de dos horas, las nanopartículas especiales se acumularon en las células cance-rosas de ratones(rojo y amarillo) y destruyeron la mayor parte del tumor en un día (dere-cha). Crédito: American Chemical Society

Ahora, un equipo de investigadores ha diseñado nanopartículas que llevan fármacos específicamente a esas células resistentes. El tratamiento de na-nopartículas, publicado en la revista ACS Nano, fue mucho más eficaz que los tratamientos convencionales en ratones.

Los fármacos contra el cáncer a menudo pueden reducir los tumores, pero no eliminan las células madre del cáncer (CMC). Aunque las CMC solamente comprenden una parte pequeña de un tumor, su resistencia a los fármacos les permite sobrevivir. Tras un tiempo, pueden causar que un tumor vuelva a crecer o que las células cancerosas se propaguen por el cuerpo. El objeti-vo de los investigadores era desarrollar un sistema de nanopartí-culas para superar las defensas de esas células.

Los investigadores empaquetaron doxorrubicina, un fármaco contra el cáncer, en nanopartículas recubiertas con quitosano, un polisacárido natural que puede dirigirse específicamente a células madre cancerosas. Una vez en el medio ácido del tumor, las nanopartículas se degradan y liberan el fármaco. Las pruebas tanto en células normales, como de CMC en vitro y en tumores humanos de mama cultivados en ratones, mostraron que la tera-pia eliminó con éxito las células madre cancerosas y destruyo los tumores. Los ratones no mostraron efectos secundarios obvios.