18/09/2019 opinin

La nanotecnologa y los ladrillos de la vida

Las similitudes que presentan los nanomateriales con las moléculas responsables de que los organismos vivos funcionen abren una serie de nuevas posibilidades de aplicación tecnológica en áreas que prometen mejorar la salud y la calidad de vida de las personas. Al respecto opinó para Télam el Doctor Leandro N. Monsalve, investigador Adjunto de CONICET y profesional de Departamento de Nanomateriales Funcionales de INTI.

Leandro  Monsalve

Por Leandro Monsalve

La nanotecnología involucra la creación y uso de estructuras, dispositivos y sistemas que tienen propiedades y funciones novedosas debido a su reducido tamaño. Más allá de lo difícil que puede ser imaginar algo mil millones de veces más pequeño que nosotros, las propiedades de los nanomateriales son reales y se aplican en campos diversos como la electrónica, medioambiente y salud.

Me gustaría destacar dos características muy especiales de los nanomateriales: la posibilidad de utilizarlos para llevar a cabo reacciones químicas en condiciones suaves y de forma más eficiente y la capacidad incrementada para formar agregados y estructuras ordenadas de mayor tamaño de forma espontánea. Es particularmente interesante que estas dos propiedades también estén presentes en los "ladrillos fundamentales de la vida": las proteínas y el ADN. Una tercera cualidad en común es que poseen tamaños del mismo orden.

¿Qué sucede si combinamos lo nano con lo bio? A partir de aquí, parece clara la conveniencia de combinar la simplicidad de los nanomateriales con la complejidad de las biomoléculas: cuatro mil millones de años de evolución puestos al servicio de una disciplina de apenas menos de medio siglo de antigüedad. Mucho por aprender.

La nanobiotecnología promete darnos soluciones concretas para el diagnóstico y tratamiento de diversas condiciones clínicas y tener un impacto real en la salud y la calidad de vida de las personas. Ejemplos en este sentido los encontramos en los biosensores, que son métodos analíticos sensibles, fiables y de bajo costo para el diagnóstico de enfermedades, análisis de alimentos y monitoreo medioambiental. También se pueden mencionar los métodos no invasivos de alta resolución in vivo a partir de bioimágenes, para marcación diferencial de tejidos in vitro, liberación localizada de agentes terapéuticos en un sitio de acción deseado y el desarrollo de matrices que promuevan la adhesión y el crecimiento controlado para regenerar tejidos funcionales u órganos.

Aún no hay certezas con respecto a los potenciales efectos tóxicos a largo plazo de los nanomateriales. Las aplicaciones recién se encuentran en sus primeras fases de implementación, por lo que aún es temprano para sacar conclusiones. Hasta ahora se sabe que su toxicidad a corto plazo depende en gran medida de sus propiedades superficiales y de su tamaño. En este sentido, las agencias gubernamentales de EE.UU. y de Europa han llamado a extremar la evaluación de riesgos potenciales a la hora de certificar dispositivos que contengan nanomateriales.

La interacción de nanomateriales con medios biológicos abre una puerta de grandes posibilidades para brindar soluciones tecnológicas innovadoras: desde mejoras en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades hasta interfaces de comunicación bidireccional eficientes entre tejidos vivos y dispositivos electrónicos. Estas posibilidades están sustentadas por las propiedades que comparten los nanomateriales con las biomoléculas: su actividad catalítica, su capacidad para autoensamblarse y su tamaño.

La investigación en el campo de la nanobiotecnología en el país es muy prolífica y de muy alto nivel. En particular, en el Departamento de Nanomateriales Funcionales del INTI se viene trabajando desde hace más de una década sintetizando diferentes tipos de nanopartículas y conjugados con biomoléculas, empleándolas para la preparación de tintas y nanocompuestos, que a su vez se usan en la fabricación de dispositivos como biosensores y matrices conductoras para ingeniería de tejidos. Muchos de estos trabajos se desarrollan en colaboración con otros departamentos de INTI, empresas y grupos de investigación de Argentina y del exterior.



(*) Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Orgánica. Investigador Adjunto de CONICET. Profesional de Departamento de Nanomateriales Funcionales de INTI.