Archivo de abril, 2009

Más sobre GoodFood

Por Cristina Chamorro Poyo

GoodFood, Seguridad y calidad alimentaria con microsistemas, es el nombre de un proyecto integrado, ya introducido en este blog, que tiene como objetivo el desarrollo y la aplicación de micro y nanosistemas que hagan posible el control de la calidad y seguridad en los alimentos a lo largo de toda la cadena de producción.

Los antibióticos bectalactámicos, el cloranfenicol, las tetraciclinas y las sulfonamidas son los cuatro grupos de antibióticos que más preocupan a las empresas lácteas y para los cuales es prioritario desarrollar sensores que permitan detectar su presencia en el momento de recoger la leche. Esto es posible gracias a las características y ventajas de estos sistemas (menor tamaño y coste, mayor rapidez respuesta, portabilidad, menor consumo de reactivos), que permitirán un mayor número de tests y una mayor proximidad al producto.

GoodFood se centra inicialmente en productos como la leche y derivados, la fruta, zumos de fruta, el pescado y el vino. El lema que resume el objetivo final del proyecto es "llevar el laboratorio al alimento y del campo hasta la mesa".               

Sin embargo, los posibles residuos a detectar y controlar en los alimentos son numerosos. Por eso, una de las primeras acciones realizadas en GoodFood ha sido recoger la opinión de empresas representativas del sector en Europa para delimitar cuales son los residuos prioritarios.

Encuesta a empresas representativas

Para las empresas lácteas, los antibióticos más problemáticos son los bectalactámicos, cloranfenicol, tetraciclinas y sulfonamidas, familias de antibióticos ampliamente usados en el ganado. Su presencia en la leche es nociva para la salud del consumidor y, además, dificulta la producción de quesos o yogures, ya que impiden la proliferación de las bacterias responsables de la fermentación y la curación del producto.

Otros antibióticos que preocupan a las empresas son los macrolidos y aminoglicosidos, aunque en la práctica se prescriben conjuntamente con algún otro antibiótico de los cuatro grupos previamente mencionados, por lo cual bastaría con desarrollar un sensor que detectara uno u otro antibiótico. Otro residuo que preocupa a las empresas son las quinolonas, no tanto porque se use en el ganado (está prohibido en vacas lecheras) sino porque es un residuo a controlar según la normativa.

En GoodFood se desarrollan sistemas multisensores y kits rápidos que permitirán detectar en 10 minutos la presencia de esos antibióticos en el mismo momento en que la leche es recogida en la granja, recién ordeñada de las vacas, y antes de incorporarla al camión de recogida, para evitar la contaminación de todo el producto.

Las empresas vitivinícolas consultadas, por su parte, revelan en el cuestionario que los pesticidas que más les preocupan y deberían, pues, ser prioritarios en su detección son el 2,4,6 triclorofenol, la simazina, la atrazina y el clozolinato. Casi todas las empresas coinciden en la necesidad de sistemas basados en microtecnologías que detecten la presencia de pesticidas en la cadena de producción del vino, especialmente en puntos críticos como en la viña, en la recepción de la uva, en el embotellado tras el paso por las cubas y antes de comercializarlo. La presencia de pesticidas en la uva y en el vino puede deberse al uso de estos compuestos en el tratamiento de los viñedos, pero también a residuos presentes en la madera de los barriles o en el corcho del tapón (si los árboles o la madera han sido tratados).

Precisamente en el sector vitivinícola será donde GoodFood aplicará la primera experiencia piloto que llevará el laboratorio desde el campo hasta la mesa. Lo harán controlando a base de sensores ubicados en todas las partes y fases de una planta productora de vino, y conectando estos sensores a un sistema central de recogida y análisis de datos. El sistema controlará desde la luz, la humedad o la temperatura de los viñedos, hasta la existencia de pesticidas en las barricas o el ambiente de las bodegas. De esa forma se podrá analizar automáticamente los resultados y prever posibles problemas, como el mayor riesgo de aparición de hongos en los viñedos, o la presencia de residuos indeseables en las barricas. Esta experiencia se llevará a cabo en Italia.

Otras dianas del proyecto son mohos como Aspergillus en la uva y Penicillium expansum en las manzanas. Igualmente, GoodFood trabaja en el desarrollo de microsistemas para la detección de las micotoxinas generadas por esos mohos: patulina, generada por Penicillium expansum, en zumos de manzana; ochratoxina A, generada por Aspergillus, en uvas y vino; y la aflatoxina M1, presente en la leche si la vaca ha comido alimentos contaminados con la micotoxina aflatoxina B1 (la aflatoxina M1 es resultado de la metabolización en el hígado de la vaca de la aflatoxina B1). También se desarrollarán microsistemas para detectar Listeria y Salmonella en leche y queso tierno.

 Sensor de DNA    Goodfood desarrolla sensores de DNA para la  detección de patógenos como Salmonella o Listeria

Detectar el estado de la fruta y del pescado

En GoodFood también se desarrollan microsistemas para la detección de las emisiones gaseosas de los alimentos que pueden servir, por ejemplo, para determinar el estado de la fruta conservada durante largo tiempo en ambientes controlados o para detectar la rápida degradación del pescado. Los principales objetivos son el desarrollo de sistemas para la detección conjunta del etileno (indicador del estado de madurez de la fruta) y el amoniaco (indicador de fugas en el sistema de refrigeración de las cámaras). En el caso del pescado, las emanaciones que pueden actuar como indicadores de la pérdida de frescura son la TMA (trimetilamina), el amoniaco y el TVB-N (nitrógeno básico volátil).

Cromatógrafo de gases   Cromatógrafo de gases miniaturizado para la detección de aminas volátiles en pescado. Sistema desarrollado por CNR-INM Bolonia (Italia)

El desarrollo de plataformas que incorporen los sensores de gases antes mencionados que permitan el control de los alimentos a lo largo de toda la cadena logística es otro de los objetivos principales y que sin duda se conseguirá en un futuro.

Páginas web de interés: 

http://www.azti.es/muestracontenido.asp?idcontenido=264&content=8&nodo1=26&nodo2=0 

http://prensa.vlex.es/vid/food-coordina-lacteos-pescados-zumos-17406187

http://www.dicat.csic.es/goodfood_esp.html

http://www.alimentatec.com/muestrapaginas.asp?nodo1=0&nodo2=0&idcontenido=592&content=18

Microscopio de Rayos X con super-resolución para desvelar el nano-mundo (II)

Por Eva Vicente Morales 

La idea de este nuevo microscopio no es nueva. En el año 2008, un equipo de investigadores del Instituto Paul Scherrer (PSI) y del Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en Suiza, ha desarrollado un novedoso microscopio de rayos X de resolución súper-alta, que combina el alto poder de penetración de los rayos X con una elevada resolución espacial, lo que permite por primera vez proyectar luz sobre los detalles de la composición interior de los semiconductores y las estructuras celulares.

El nuevo instrumento utiliza un detector "Megapixel Pilatus" (cuyo hermano mayor se usa para detectar colisiones de partículas en el LHC -Gran Colisionador de Hadrones- del CERN -Laboratorio Europeo de Física de Partículas-), lo que ha entusiasmado a la comunidad del sincrotrón por su capacidad de contar millones de fotones de un solo rayo X en una zona amplia. Esta propiedad clave permite registrar pautas detalladas de difracción cuando se barre la muestra a través del punto focal de los rayos. Los microscopios convencionales de barrido con rayos X (o de electrones), por el contrario, sólo miden la intensidad total transmitida.

Esos datos de difracción se tratan después con un algoritmo de reconstrucción de imágenes de difracción que analiza varias decenas de miles de imágenes de difracción y las combina en una micrografía de rayos X de super-resolución desarrollado por el equipo suizo. Para conseguir imágenes de la más alta precisión, el algoritmo no sólo reconstruye la muestra, sino también la forma exacta de la sonda de luz producida por el rayo X.

Con el nuevo microscopio de súper-resolución los científicos podrán penetrar ahora en las muestras biológicas o de semiconductores sin alterarlas. Podrá utilizarse para caracterizar defectos nanométricos sin destruir la muestra, en semiconductores ocultos o muestras biológicas, y para ayudar en la producción de dispositivos semiconductores con dimensiones de menos de cien nanómetros. La técnica también puede adaptarse a luz visible o de electrones, para ayudar en el diseño de nuevos y mejores microscopios de luz y electrones.

 

modulo de Megapixel Pilatus  Montaje de módulos megapixel

Para saber más:

http://pilatus.web.psi.ch/pilatus.htm

http://adsabs.harvard.edu/abs/2007iwvd.conf…49H

Microscopio de Rayos X con super-resolución para desvelera el nano-mundo (I)

Por Eva Vicente Morales 

Para poder captar detalles por debajo de unos pocos nanómetros, hoy en día los científicos utilizan los microscopios electrónicos de barrido, o los microscopios túnel y de fuerza atómica, que crean las imágenes examinando los objetos punto por punto. Los microscopios electrónicos de barrido pueden necesitar varios minutos para obtener una imagen. Como el objeto debe permanecer inmóvil y en el vacío durante este proceso, las imágenes están restringidas a muestras no vivas. Durante muchos años los científicos de materiales han estado utilizando microscopios electrónicos para obtener imágenes detalladas de objetos y materiales.

Los microscopios ópticos, por el contrario, pueden captar una imagen entera y de una sola vez. Normalmente se usan en los laboratorios biológicos para estudiar las células vivas, así como en las industrias de alta tecnología para crear circuitos integrados, entre otras aplicaciones. Pero la capacidad de resolución en las imágenes ópticas ha estado limitada por el denominado "límite de la difracción", una frontera óptica fundamental que está relacionada con el tipo de ondas de luz emitidas por un objeto o por la propia luz que se utiliza para iluminar. Pero este límite puede sobrepasarse si se recolectan las ondas evanescentes que existen en la superficie de los objetos, puesto que pueden resolver detalles más pequeños que su propia longitud de onda. La pega es que  decaen fuertemente con la distancia a la superficie y las lentes normales no las pueden captar. Los investigadores han logrado crear superlentes, superando así la barrera que impone a los instrumentos ópticos el denominado «límite de difracción», capturando la imagen de objetos con tamaño inferior a 150 nanómetros, lo que permitirá a los biólogos no sólo ver el núcleo de una célula y otros componentes más pequeños, sino estudiar el movimiento y conducta de moléculas individuales en las células vivas y en tiempo real. En aplicaciones para la tecnología electrónica, esto podría conducir en el futuro a una mayor densidad en los circuitos integrados y en los DVDs.

En contraste, la capacidad de los rayos X de penetrar más profundamente en los objetos permite a los investigadores ver nanopartículas en tres dimensiones sin destruirlas. Los recientes avances tecnológicos significan que fuentes de rayos X "duros" (aquellos con longitudes de onda extremadamente cortas) están ahora fácilmente disponibles, haciendo que estos estudios sean posibles.

Investigadores dirigidos por Ian Robinson del Colegio Universitario de Londres (UCL), utilizaron una técnica de difracción de rayos X coherente para crear una imagen de una nanopartícula de plomo que medía sólo 750 nm. Cuando los cristales reflejan los rayos X se forman dibujos interesantes. Estos dibujos pueden ser invertidos matemáticamente para crear una imagen del objeto en tres dimensiones. La imagen reveló no sólo las facetas planas de la partícula, sino un defecto correlativo al punto donde el cristal fue desarrollado sobre su substrato de vidrio.

Lente  Ian Robinson

Para saber más:

http://groups.mrl.uiuc.edu/robinson/~ikrpub03/garthprl.pdf

http://groups.mrl.uiuc.edu/robinson/~ikrpub04/miao_MRS.pdf

Baterías de Ión-Lítio con nanohilos de Silicio (II)

Por Elisa García-Tabarés

El equipo de investigadores realizó un estudio detallado del comportamiento eléctrico y la estructura de este ánodo de nanohilos de silicio durante ciclos de inserción y extracción de litio. Los resultados obtenidos son muy prometedores, las capacidades de carga medidas se aproximan a los valores teóricos para el silicio y la degradación de los resultados sobre múltiples ciclos permanecen muy limitados.Una de las últimas aplicaciones que se le han encontrado a este tipo de baterías, es la de un cargador capaz de almacenar energía mientras caminamos, sólo hay que llevarlo con nosotros conectado. Se han llevado a cabo diversos experimentos en los que se hacía caminar a una persona en una cinta de correr demostrándose que se puede generar unos 5 W con tan sólo dar pasos a un ritmo normal colocándole un aparato en cada una de las piernas. Por lo que, para hacerse una idea, se obtendría una energía total como para que funcionasen hasta 10 teléfonos móviles.

Este nuevo dispositivo, permitiría poder cargar dispositivos que a menudo forman parte de nuestra vida diaria como pueden ser móviles, walkmans o PDAs simplemente realizando la actividad de caminar sin suponernos ningún esfuerzo.

Este logro tecnológico podría tener múltiples aplicaciones, entre ellas, la fabricación de chaquetas basadas en estos nanohilos, que utilizarían el calor del cuerpo para recargar teléfonos móviles u otros dispositivos electrónicos. Dicha tecnología supone la primera demostración del alto rendimiento del potencial termoeléctrico del silicio, un material muy por cierto ya que es el segundo material más importante en la corteza terrestre) cuyo uso está ya muy extendido en la industria electrónica y microelectrónica.

Gracias a dicha tecnología, podría superarse el problema que presentaba el concepto de la conversión del calor corporal en electricidad, un concepto que no es nuevo pero que no se había podido aplicar por el escaso rendimiento obtenido hasta la fecha. A mayor escala, los módulos de conversión servirían para transformar el calor de vehículos en movimiento en energía adicional que alimentase las radios de los coches, el aire acondicionado o los elevalunas eléctricos.

Para saber más:

http://www.technologyreview.com/Energy/17653/?a=f

http://www.technologyreview.com/read_article.aspx?id=17382&ch=energy

 

Baterías de Ión-Lítio con nanohilos de Silicio (I)

Por Elisa García-Tabarés

Investigadores de la universidad de Stanford han encontrado la forma de utilizar nanohilos(1) de silicio para reinventar las baterías de ión-litio, con un  resultado que es escandalosamente superior (10 veces más de energía almacenada en una batería del  mismo tamaño). La capacidad eléctrica de almacenamiento de una batería de ión-litio se ve limitada por la cantidad de litio que puede ser acumulado en el ánodo de dicha batería, que habitualmente es de carbono.

El silicio es un material interesante para ser utilizado como ánodo en este tipo de baterías, ya que se caracteriza por un bajo potencial de descarga y posee una capacidad de carga teórica de entre las más elevados (4,2 Ah/g) lo cual supone que es diez veces más importante que el mejor de los ánodos de grafito existentes y bastante mejor que el de algunos nitruros u óxidos. No obstante, la utilización del silicio tropieza con una dificultad principal que resulta de un fuerte cambio de volumen del material en las fases de inserción y extracción del litio, que se equilibra por una fuerte degradación de la película de silicio que conduce a la pérdida del contacto eléctrico con el colector de corriente.

Los nanohilos de silicio no presentan éste inconveniente. El litio se almacena en un pequeño "bosque" de nanohilos, cuyo diámetro es de una milésima parte del grosor de un folio y aunque aumentan cuatro veces su tamaño normal, no fracturan. Estos nanohilos se forman directamente sobre un electrodo de acero por el método clásico de crecimiento vapor-líquido-sólido (VLS) y crecen perpendicularmente a la superficie para constituir una especie de bosque. Esta geometría es muy favorable ya que los nanohilos pueden crecer en diámetro y alargarse sin romperse, y evacuar fácilmente la dificultad asociada a la incorporación del litio. Además, cada nanohilo se conecta directamente al colector, de modo que todos los nanohilos contribuyen al transporte de carga, tal y como sucede en un material homogéneo, por lo tanto con una mejor eficacia que en las estructuras hechas de nanoparticulas.

Nanohilos de Silicio

Para saber más:

http://news-service.stanford.edu/news/2008/january9/nanowire-010908.html

http://www.intomobile.com/2008/08/01/hitachi-uses-silicon-alloy-to-increase-li-ion-battery-capacity-by-20.html

http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=14661806

NANOTUBOS DE CARBONO COMO BIOSENSORES DE FÁRMACOS DE CÁNCER (II)

Por Elisa García-Tabarés Valdivieso

Mediante la utilización de biosensores, un grupo de científicos norteamericanos ha conseguido quemar células cancerígenas en cultivo gracias a la creación de una molécula híbrida en la que se combinaron nanotubos de carbono con anticuerpos especializados en la búsqueda de tumores.

Una vez que estas moléculas híbridas alcanzan las células tumorales, y se adhieren a ellas, se les aplica una radiación infrarroja para calentar los nanotubos y que éstos quemen, con su calor, las células enfermas.

Los resultados han sido muy exitosos y suponen un paso adelante en el desarrollo de terapias de nanotecnología, que se cree que, en el futuro, podrán revolucionar la medicina.

Dichos nanotubos son estructuras tubulares, cuyo diámetro es del orden de un nanómetro (milmillonésima parte de un metro). Según han publicado los investigadores en un artículo aparecido en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences,  los nanotubos de carbono utilizados son de una sola pared, y emiten calor cuando absorben la energía de la radiación infrarroja cercana.

Los tejidos del organismo son relativamente transparentes para este tipo de radiación, lo que llevó a los científicos a dirigir los nanotubos de carbono hacia las células cancerígenas (gracias a los anticuerpos monoclonales), para a continuación someterlos a una exposición no invasiva a la radiación infrarroja (infrarrojo cercano, 0,78-1,1 µm), se podrían eliminar las células cancerígenas (con el calor que desprendieran los propios nanotubos).

Esta radiación, que es invisible al ojo humano, es la misma que se utiliza en los mandos a distancia de las televisiones, por ejemplo.

La radiación infrarroja cercana puede penetrar los tejidos humanos a una profundidad de 1,30 centímetros aproximadamente.

En cultivos de células cancerígenas de linfoma (de cáncer del sistema linfático), los nanotubos recubiertos con los anticuerpos monoclonales se adhirieron a dichas células cancerígenas. Cuando estas células fueron expuestas a la radiación, los nanotubos se calentaron, generando el calor necesario para quemar las células enfermas y matarlas.

Las aplicaciones biomédicas de las nanopartículas cada vez atraen más la atención de científicos clínicos. Aún quedan grandes obstáculos por superar, como la posibilidad de que los nanomateriales puedan dañar no sólo las células enfermas sino también las sanas del organismo.

NANOTUBOS DE CARBONO COMO BIOSENSORES DE FÁRMACOS DE CÁNCER (I)

Por Elisa García-Tabarés Valdivieso

Una de las grandes áreas del nanodiagnóstico son los nanobiosensores, dispositivos capaces de detectar en tiempo real y con una alta sensibilidad y selectividad agentes químicos y biológicos.

Un biosensor es un dispositivo compuesto por dos elementos fundamentales: un receptor biológico (por ejemplo proteínas, ADN, células,…..) preparado para detectar específicamente una sustancia y un transductor o sensor, capaz de interpretar la reacción de reconocimiento biológico que produce el receptor y traducirla en una señal cuantificable.

El término "nanobiosensor" designa a aquellos biosensores cuyas propiedades vienen moduladas por la escala nanotecnológica con la que están fabricados. Es de esperar que los nanobiosensores tengan una sensibilidad mucho más alta que la de los dispositivos convencionales. Además podrían ser fácilmente introducidos en el interior del cuerpo humano, por lo que podrían proporcionar datos mucho más fiables del estado de salud de un paciente.

Nanobiosensor single olfactory

Dentro de los incipientes desarrollos de nanobiosensores son de destacar los nanobiosensores fotónicos, los basados en nanopartículas de oro o magnéticas, los nanobiosensores tipo FET basados en nanotubos de carbono, los biosensores nanomecánicos tipo MEMS/NEMS, que han surgido como reemplazo de los biochips de ADN, entre los más importantes.

Puntos cuánticos (y III)

Por Elisa García-Tabarés Valdivieso

Existen diversas estrategias para sintetizar nanocristales con diferentes propiedades que dependen de las aplicaciones. Los QDs se pueden conjugar a anticuerpos, oligonucleótidos o aptámeros, o pueden cubrirse con estreptavidina y el QD puede ser usado como una etiqueta fluorescente no específica.

Muchos QDs requieren encapsulación con micelas de copolímeros, micelas de fosfolípidos, nano o micro esferas o bien cáscaras de polisacáridos anfifílicos.

La conjugación con Abidinea puede ser modificada empleando ácido dihidroxilipoico.

Por otra parte, la técnica de nanoencapsulación de nanocristales con sustancias poliméricas anfifílicas ha sido usada para preparar CdSe/ZnS que es el más empleado y el ácido mercaptoetanoico se ha empleado para solubilizar el complejo CdSe/ZnS.

Aplicaciones

  • Optoelectrónica. Con los puntos cuánticos de materiales semiconductores, como arseniuro de indio y fosfuro de indio, se fabrican diodos láser emisores de luz más eficientes que los usados hoy en lectores de CD, de códigos de barras y demás. Así que se espera que acaben sustituyéndolos a corto o medio plazo.
  • Biomedicina. En este caso, los puntos cuánticos no están embebidos en una matriz, sino que son cristales independientes, pero su fundamento y sus propiedades físicas son las mismas. Los puntos cuánticos emiten luz brillante y muy estable. Con ellos se obtienen imágenes de mucho contraste usando láseres menos potentes, y no existe el temor de que se apaguen.
  • Paneles solares experimentales. La tercera generación de células fotovoltaicas usa entre otras posibilidades las superficies con puntos cuánticos. El rendimiento es mayor que las células de primera y segunda generación y su fabricación es más barata.
  • Nuevos sistemas de iluminación con un rendimiento más eficiente.

Puntos cuánticos (II)

Por Elisa García-Tabarés Valdivieso

En un artículo publicado en El País el 08/septiembre/05 podía leerse el siguiente símil:

"La futurista visión de robots de tamaño microscópico que patrullan por el torrente sanguíneo -llevando moléculas de fármacos o detectando virus y células cancerosas- se acerca a la realidad con los puntos cuánticos o "átomos artificiales". Son nanoestructuras creadas en el laboratorio que ahora empiezan a llegar al mercado y lo hacen por la puerta grande".

La tabla siguiente puede dar una idea de distintos tipos de puntos cuánticos y su correspondiente longitud de onda de emisión.

Tabla QD

El punto cuántico (Quantum dot) puede ser usado en dispositivos llamados transistor de un solo electrón (single-electron-transistor), dando lugar al bit cuántico (quantum bit), o "qubit". El puento cuántico es una partícula de materia tan pequeña que la adición de un único electrón produce cambios en sus propiedades.

El atributo cuántico sirve para recordar que el comportamiento del electrón en tales estructuras debe ser descrito en términos de la teoría cuántica. Los átomos son ejemplos de puntos cuánticos. Estructuras hechas de unos pocos cientos de átomos también son puntos cuánticos (cadmium selenideo, nanocristales de gallium arsenide, clusters), por sus características se trabaja a a escala nanométrica. La presencia de un único electrón en tales estructuras puede ser utilizada para almacenar información.

En el mundo macroscópico, los puntos cuánticos pueden tener el aspecto de una simple pastilla plana, o estar disueltos en un líquido. Nadie sospecharía que esa sustancia ha sido elaborada en el laboratorio partiendo de unos pocos átomos, con técnicas que manipulan la materia a escalas de nanómetros. A esas dimensiones el material se convierte en una matriz sobre la que han crecido estructuras, como pirámides o montañas, formadas por unos pocos cientos o miles de átomos. Esas estructuras son los puntos cuánticos.

El confinamiento se puede deber a los potenciales electrostáticos (generados por electrodos externos, doping, tensión, impurezas, etc.), a la presencia de una interfase entre diferentes materiales semiconductores, a la presencia de la superficie del semiconductor, o a una combinación de éstos.

Un punto cuántico tiene un espectro discreto de energía cuantizada. Las funciones de onda correspondientes están espacialmente localizadas dentro del punto cuántico, pero se extienden sobre muchos períodos de la red cristalina. Un punto cuántico contiene un número reducido, y finito, de electrones de la banda de conducción (del orden de 1 a 100), huecos en la banda de valencia, o de excitones, es decir, un número finito de cargas eléctricas elementales.

Una de las propiedades más interesantes de los puntos cuánticos es que, al ser iluminados, reemiten luz en una longitud de onda muy específica y que depende del tamaño de este. Cuanto más pequeños sean los puntos, menor es la longitud de onda y más acusadas las propiedades cuánticas de la luz que emiten.

Puntos cuánticos (I)

Por Elisa García-Tabarés Valdivieso

Una amplia variedad de sustancias puras o combinadas sufren alteraciones en sus propiedades físico-químicas y presentan comportamientos insólitos en el nanoespacio (1-100 nanómetros) conocido como mesoespacio.

Es evidente que su manipulación y el conocimiento de las propiedades en dicho ámbito son cada día más ampliamente investigadas y desarrolladas.

El empleo de nanotecnologías en el ámbito del laboratorio aplicado a la medicina y en biotecnología (en agronomía, biología molecular en vegetales) constituye un gran avance del conocimiento por sus connotaciones económicas y la relación costo-beneficio.

Quantum Dots-1        Quantum dots-2

Las nuevas herramientas del nanodiagnóstico incluyen los puntos cuánticos (QDs, del inglés quantum dots), las nanopartículas de oro y los soportes ("cantilevers" en inglés).

Un punto cuántico es una estructura cristalina a nanoescala que puede transformar la luz. El punto cuántico se considera que tiene una mayor flexibilidad que otros materiales fluorescentes, lo que lo hace apropiado para utilizarlo en construcciones a nanoescala de aplicaciones computacionales donde la luz es utilizada para procesar la información, siendo las nanoestructuras más prometedoras para las aplicaciones diagnósticas.