¿QUE ES LA NANOTECNOLOGIA?
La nanotecnología es la manipulación de la materia a una escala casi atómica para crear nuevas estructuras, materiales y aparatos. Esta tecnología promete avances científicos en muchos sectores como la medicina, productos para el consumidor, energía, materiales y fabricación. La nanotecnología no está definida concretamente, aunque en términos generales abarca estructuras, aparatos y sistemas diseñados que tienen una escala de entre 1 y 100 nanómetros. Los materiales de este tamaño presentan propiedades únicas que afectan las reacciones físicas, químicas y biológicas. El estudio, el desarrollo y la utilización de estas propiedades es parte esencial de las nuevas tecnologías.
Al igual que ocurre con toda nueva tecnología, lo más probable es que la exposición más temprana y extensa a los riesgos tienda a ocurrir en el sitio de trabajo. Los trabajadores que laboran en industrias relacionadas con la nanotecnología enfrentan una posible exposición a materiales únicos creados artificialmente con tamaños, formas y propiedades físicas y químicas novedosas. Los riesgos de salud ocupacional asociados a la fabricación y al uso de nanomateriales no están claros del todo. En la actualidad se dispone de información mínima sobre las rutas predominantes de exposición, los niveles de exposición potenciales y la toxicidad material de los nanomateriales.
Los estudios indican que las nanopartículas de baja solubilidad son más tóxicas que las partículas de mayor tamaño cuando se comparan con base en su masa. Existen indicaciones sólidas de que el área de la superficie de la partícula y su composición química son los factores responsables de la respuesta observada en cultivos celulares y en animales. También hay indicativos de que las nanopartículas pueden penetrar a través de la piel o pasar del sistema respiratorio a otros órganos. Se continúa realizando investigaciones para entender la forma en que estas propiedades especiales pueden causar efectos específicos en la salud.
Historia de la nanotecnología
En 1959 se habló por primera vez de la posibilidad de la nanotecnología y la nanociencia. El primero en hacer referencia a ellas fue un Premio Nobel de Física (1965), el estadounidense Richard Feynman (1918-1988), durante su discurso en Caltech (California, EEUU), en el que teorizó sobre la síntesis por manipulación directa de los átomos.
Sin embargo, el término “nanotecnología” fue acuñado en 1974 por el japonés Norio Taniguchi (1912-1999). Desde entonces, muchos han sido los que han soñado o han teorizado con la posibilidad de este tipo de máquinas y materiales de avanzada.
Por ejemplo, el ingeniero estadounidense Kim Eric Drexler (1955-) participó en la popularización del término y de este tipo de investigaciones, siendo en gran parte responsable del inicio formal del campo de estudio de la nanotecnología en la década de 1980. Ello, además, responde a los adelantos de la época en microscopía y al descubrimiento de los fullerenos en 1985.
A partir del año 2000 los nanomateriales comenzaron a emplearse industrialmente. En respuesta los gobiernos del mundo comenzaron a invertir enormes sumas en la investigación y desarrollo de la nanotecnología.
Sus aplicaciones al campo de la bioquímica, medicina e ingeniería genética se hicieron patentes poco después. Hoy en día se trata de uno de los campos científicos de mayor vigencia y demanda incluso en países del llamado Tercer Mundo.
¿Para qué sirve la nanotecnología?
En términos básicos, la nanotecnología es un tipo de ingeniería de materiales a escala atómica o molecular. Eso significa que permite manipular la materia a una escala infinitamente pequeña, de entre 1 y 100 nanómetros, es decir, más o menos entre el tamaño de una molécula de ADN (2 nm) y una bacteria del género Mycoplasma (200 nm).
Por lo tanto, las utilidades de la nanotecnología son virtualmente infinitas: desde intervenir la composición química de los seres vivos, permitiendo así modificar el ADN de seres vivos microscópicos y “programarlos” para llevar a cabo ciertas tareas bioquímicas, hasta la manufactura de materiales novedosos y de propiedades únicas, llamados nanomateriales.
Aplicaciones de la nanotecnología
Algunas de las aplicaciones actuales de la nanotecnología tienen que ver como:
Industria textil. La creación de tejidos inteligentes, capaces de comportamientos pre-programados en chips u otros instrumentos electrónicos, pudiendo así ser autolimpiantes, repelentes de manchas o pudiendo cambiar de coloración y de temperatura.
Nanofármacos. Se trata de una primera generación de productos farmacológicos diseñados con nanosistemas, capaces de distribuir de manera eficiente y específica los compuestos activos de las medicinas, obteniendo mejores y más rápidos resultados y minimizando los daños colaterales
Por otro lado, la industria vislumbra como campos futuros de investigación los siguientes:
Nanoinformática. El diseño de sistemas computarizados de enorme potencia y rapidez a través de nanosistemas.
Nanotermología. Aplicación de nanomáquinas para regular de manera eficiente y rápida la temperatura local.
Nanoenergías. Que bien pudieran ser eficientes, seguras y de bajo impacto ambiental, como una solución a la crisis energética con que inicia el siglo XXI.
Soluciones ambientales. Como sistemas nanotecnológicos de eliminación de residuos peligrosos o de eliminación de basura.
Ejemplos de nanotecnología
Un par de ejemplos de la aplicación nanotecnológica actual a problemas humanos son los siguientes:
Silicio negro bactericida. Científicos australianos y españoles anunciaron la creación de un material conocido como “silicio negro”, cuya composición molecular impide, sin necesidad de productos añadidos, la proliferación de numerosas especies de bacterias grampositivas y gramnegativas, además de disminuir la efectividad de ciertos tipos de endosporas.
Nanocirugía mediante un robot. El laboratorio suizo ETH Zürich se preparan para probar su primer microrobot guiado magnéticamente, conocido como OctoMag, con el cual se espera poder llevar a cabo microcirugías sin abrir al paciente, simplemente inyectándolo dentro del cuerpo mediante una pequeña aguja. También en EEUU se han probado modelos semejantes de microbombas, que liberan fármacos en el ojo cuando es necesario
¿Nanotecnología en medicina?
Las promesas de la nanotecnología para el adelanto de la medicina son, cuando menos, asombrosas. Arriba dimos un par de ejemplos de ello, pero aún resta mucho por descubrir, como:
Nanotratamientos para enfermedades incurables. Soluciones nanotecnológicas al cáncer, al VIH/SIDA o al mal de Alzheimer podrían llegar de la mano de robots bioquímicos inyectados en el cuerpo humano.
Enlentecimiento nanotecnológico del envejecimiento. Algún día podríamos, mediante nanopartículas, combatir el envejecimiento a un nivel molecular y alargar todavía más nuestras expectativas de vida útil, retrasando la senilidad.
Nanovacunas. Sistemas de protección ante enfermedades basados en la introducción de nanosistemas al organismo, los cuales se ocuparían de asistir al sistema inmunológico en la lucha contra todo tipo de nuevas enfermedades.
Reprogramación genética. Mediante nanorobots sería posible modificar nuestro ADN y eliminar de manera paulatina los genes portadores de enfermedades congénitas, de deficiencias y otros males. Así mejoraría la calidad de vida de la especie en general. Esto, claro, exige también repensar las leyes morales de la ciencia hasta cierto nivel.
Nanotecnología y biotecnología!
La biotecnología es la aplicación de soluciones tecnológicas a problemas de índole biológico. La misma adquiere todo un nuevo nivel gracias a la introducción de las nanociencias.
La posibilidad de programar o reprogramar seres vivos mediante la intervención nanotecnológica del ADN podría permitirnos conducir la vida hacia senderos más convenientes. Sin embargo, la combinación de biotecnología y nanotecnología implicará importantes riesgos éticos y biológicos.
La humanidad sabe de sobra lo que ocurre cuando intenta jugar a ser Dios. Por ejemplo, la producción de vacas más lecheras y con más carne, cultivos resistentes a las plagas, etc., deberá siempre ir de la mano con la reflexión sobre nuestro lugar en el orden natural del mundo.