Nanotecnología

    Que se preparen las enfermedades: los seres humanos seremos capaces de diagnosticarlas y de luchar contra ellas de igual a igual en cuanto a tamaño se refiere. 

Hace poco más de cuarenta años, Otto Clement y Lewis Bixby imaginaron que sería posible introducir en el cuerpo humano un submarino nuclear a escala microscópica con su tripulación a bordo que circulara por el torrente sanguíneo hasta llegar al cerebro y, una vez ahí, destruir un trombo que obstruía la circulación. La narración tenía por nombre «Viaje fantástico» y evidentemente era un rotundo imposible….¡hasta hoy! Gracias a la nanotecnología es posible la fabricación de minúsculos dispositivos en forma de cápsula que recorren venas y arterias con diversas funciones: obtención de imágenes, toma de muestras y, llegado el caso, dosificación de fármacos. Aunque en su mayoría se trata de opciones todavía en fase de desarrollo en laboratorios de nanotecnología, nadie duda de su potencial.

Pero, ¿cómo hace un nanodispositivo para moverse en el mundo viscoso y agitado por la tormenta de moléculas que colisionan contra él como si éste navegase en plena mesa de billar? Actualmente se están desarrollando diversos modelos matemáticos. A diferencia de los objetos de tamaño normal, la viscosidad tiene más impacto sobre los movimientos de un nano-objeto en un líquido, que la propia inercia. El esfuerzo de lograr transportar un nano-objeto por al agua es comparable con el esfuerzo de nadar en miel. Para poder desplazarse por un líquido, un nano-objeto necesita lograr un movimiento no recíproco, algo muy difícil de reproducir a nanoescala. Pero dos matemáticos de Irán, Ali Najafi y Ramin Golestanian, acaban de proponer una solución. Su modelo consiste en tres esferas, conectadas por dos estructuras tipo palo. En un ciclo de movimiento, se recorta el brazo izquierdo y el brazo derecho, y luego se alargan ambos. El resultado es una serie de grandes movimientos hacia la derecha y pequeños movimientos hacia la izquierda. El atractivo de este nuevo modelo es su sencillez aunque quedan por resolver cuestiones tales como cómo conectar las formas y cómo superar el problema del movimiento Browniano.

Superados estos problemas de movimiento y gracias al desarrollo tecnológico alcanzado, ha sido posible que actualmente ya estemos emulando a los tripulantes de ese surrealista viaje fantástico. En el año 2000 se inventó la cámara endoscópica. La cámara grabadora, del tamaño de una aspirina, fue probada en 10 pacientes. Debía ser tragada por el paciente y, después de recorrer todo el cuerpo y tomar imágenes de los intestinos, era expulsada con las heces. En el caso de esos 10 pacientes funcionó muy bien y se consiguieron imágenes de gran resolución. La investigación fue fruto del trabajo conjunto de un grupo de investigadores de Gran Bretaña e Israel. Parece que es un invento que puede llevarse a la práctica. Esto supone una mejora considerable con respecto a las actuales técnicas endoscópicas que consisten en la introducción de un tubo flexible provisto de una cámara en el extremo y que se inserta por orificios naturales o pequeñas incisiones realizadas para tal fin. Los riesgos más significativos de esta técnica son dolor, sangrado o infección, al igual que perforación de la pared intestinal en caso de endoscopia gastrointestinal, riesgos evitables con la ingesta de la cápsula-cámara endoscópica. Por otra parte, en agosto de 2004 se publicó que biofísicos del Reino Unido habían desarrollado un aparato de ultrasonidos de 1 milímetro de diámetro, que sirve para ver si las arterias están obstruidas. Volviendo al diagnóstico el acceso al mundo a escalas de millonésimas de milímetro debería permitir detectar la enfermedad en los estadios más tempranos posibles, idealmente al nivel de una sola célula. En esa línea -aunque aún lejos de ese sueño-, una idea ya bastante avanzada es desarrollar chip-laboratorios, pequeños dispositivos capaces de albergar numerosos sensores distintos, útiles para varias pruebas diagnósticas a la vez. La versión futurista de estos biochips son las pastillas-laboratorio, que el paciente ingiere para que vaya transmitiendo datos a medida que avanza por el organismo. Leer más »