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Nano imanes eliminan agentes patógenos de la sangre - Nanotecnología


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#41 Ge. Pe.

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Publicado el 15 mayo 2007 - 06:58

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NANOTECNOLOGíA

Los nanotubos podrían mejorar la conducción térmica en la electrónica

Los chips dentro de un dispositivo electrónico emiten calor como un subproducto de su consumo eléctrico cuando el equipo está activado. Para reducir las altas temperaturas, se pegan disipadores de calor (dispositivos con aletas hechas de metales conductores como el aluminio o el cobre) a la parte posterior de los chips para "extraer" la energía térmica del microprocesador y transferirla al aire circundante. En ocasiones, se utilizan ventiladores o fluidos para mejorar el proceso de enfriamiento, pero eso aumenta el peso y el tamaño del dispositivo.

11 May 2007, 17:11 | Fuente: SOLOCIENCIA.COM.
y www.laflecha.net.net


Utilizando estructuras de microaletas hechas de conjuntos de nanotubos de carbono de pared múltiple montados en la parte posterior de chips de silicio, los investigadores, del Instituto Politécnico Rensselaer y de la Universidad de Oulu en Finlandia, han demostrado que los nanotubos pueden disipar el calor de los chips tan eficazmente como el cobre, el material más popular, pero también más costoso, utilizado en las aplicaciones para el control térmico.

Y los nanotubos son más flexibles, resistentes y diez veces más ligeros que cualquier otro material disponible para disipar calor.

Cuando son reducidos a dimensiones submilimétricas, la integridad de los materiales usados comúnmente como estructuras de refrigeración, se deteriora mucho. El silicio se vuelve muy quebradizo y se fragmenta fácilmente, mientras que otras estructuras metálicas se vuelven maleables y débiles.

Sin embargo, los nanotubos de carbono mantienen su combinación impresionante de alta resistencia, bajo peso, y excelente conductividad. Además, los disipadores de calor hechos de nanotubos de carbono pueden producirse a costos muy competitivos.

Si se compara con un chip sin un medio de refrigeración, el chip equipado con un disipador de calor de nanotubos es capaz de extraer un 11 por ciento más de calor. Este porcentaje es comparable con los obtenidos utilizando los disipadores de calor fabricados con los mejores conductores térmicos convencionales.

Los investigadores continúan explorando diversas técnicas para seguir perfeccionando las capacidades de refrigeración de los nanotubos, mejorando la interfaz térmica entre el chip y los nanotubos, agrandando el área de la superficie de disipación de calor y perfeccionando la geometría del conjunto de aletas.

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#42 Ge. Pe.

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Publicado el 18 mayo 2007 - 04:39

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Beneficios de la Nanotecnología: Entorno


El entorno en el que vivimos tiene un gran impacto sobre la calidad de nuestra vida. La capacidad de eliminar ciertos insectos tendría un impacto favorable sobre ciertas enfermedades. Aislamiento termal en edificios resulta en ambientes más cómodos y reduce el consumo de energía. Sistemas de tuberías para agua y para el tratamiento de residuos incrementan el nivel de higiene y reduce enfermedades.

Hay tantos distintos estilos de casas como distintos tipos de culturas en el mundo, y nunca se debería pretender homogenizarlos todos. Sin embargo, la fabricación de suministros y sistemas para el hogar (por ejemplo, sistemas de energía, de fontanería etc) requiere menos diversidad, y se pueden construir componentes a partir de planos pre-diseñados.

En muchas zonas del mundo, algo tan sencillo como un filtro de agua, o una red mosquitero puede salvar muchas vidas, y la fabricación de este tipo de producto sencillo tiene un coste muy bajo.

En zonas donde ya se utilizan sistemas de construcción de apartamentos rectolineales, por ejemplo la mayor parte de zonas céntricas de las grandes ciudades, una doble capa de paneles aislantes entre paredes no solo disminuyen la transmisión de ruidos, sino también suponen una excelente forma de aislamiento termal.

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#43 Ge. Pe.

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Publicado el 21 mayo 2007 - 06:36

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http://www.portalciencia.net/nanotecno/index.html

EUROPA APUESTA POR LA NANOMEDICINA


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La tecnología que actúa en la escala de lo minúsculo ha llegado a la medicina, con aplicaciones tan espectaculares como nanopartículas para llevar fármacos donde se necesitan o nuevos materiales capaces de comunicarse con las células e inducir la regeneración de los tejidos. Los científicos avanzan en este campo y tienden una mano a la industria.


Una proteína mide unas diez millonésimas de milímetro, o nanómetros; un virus medio, cien nanómetros; el núcleo de una célula humana, mil nanómetros.

Son dimensiones hasta hace poco sólo accesibles con unas pocas técnicas complejas, pero la nanotecnología ya permite manipular directamente la materia a esas escalas, y eso ha disparado la creatividad de los investigadores, por ejemplo, en el área de la medicina.

La UE apuesta tan fuerte por esta visión que considera la nanomedicina un área de investigación prioritaria y se esfuerza en atraer a ella a la industria.

Ése fue el objetivo principal del congreso Euronanofórum sobre nanomedicina celebrado en Edimburgo (Reino Unido), patrocinado por la Comisión Europea. La nanotecnología es una macroárea de investigación calificada de estratégica que recibe 1.300 millones de euros del actual Programa Marco de Investigación europeo (casi el 7,5% del total). Pero dos fantasmas amenazan el éxito de la inversión: la aún escasa implicación del sector privado europeo en I+D en nanotecnología y la posibilidad de que el público rechace los productos nano, como pasó con los transgénicos.

Los organizadores del Euronanofórum lo dejaron claro. "Europa destina a nanotecnología más fondos públicos que Estados Unidos, pero ellos invierten más en total, por la aportación privada. Por tanto, aquí hemos venido a vender a la industria que esto es una buena inversión.

Esto es por donde va la medicina del futuro", dijo Octavi Quintana, director de Salud de la Dirección General de Investigación de la Comisión Europea. Con o sin industria, los investigadores europeos sí parecen estar en la onda nano. "El año pasado, todas las palabras eran con omics -genómica, proteómica...-, pero ahora el prefijo de moda es nano", dijo Shimshon Belkin, de la Universidad Hebrea de Jerusalén. La nanomedicina augura mejoras en tres áreas: diagnóstico, tratamiento y medicina regenerativa.

En el 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.

También para diagnóstico, Belkin expuso en Edimburgo su trabajo en biosensores con células vivas, modificadas genéticamente para detectar la presencia de numerosos compuestos -toxinas, contaminantes o venenos- y alertar de su presencia, por ejemplo, con fluorescencia.

Y en la red de excelencia europea Nano2Life, formada por 23 institutos de 12 países y dirigida sobre todo a la tercera edad, se persigue el desarrollo de nanosensores que se llevan puestos. "Los resultados podrán leerse desde la clínica, para tener controlado al paciente mientras éste hace su vida normal", explicó Patrick Boisseau, de CEA-Leti en Francia.

Stephan W. Hell, del instituto Max Planck para Biofísica Química en Gottingem (Alemania), presentó un microscopio óptico cuya capacidad para distinguir detalles, la resolución, no está limitada por la propia longitud de onda de la luz visible. Contradice así una ley física formulada en el siglo XIX y nunca cuestionada hasta ahora.

La técnica de Hellutiliza muestras previamente preparadas que sean fluorescentes; detectar esta fluorescencia tras iluminar la muestra es lo que permite aumentar la resolución del microscopio hasta unos sesenta nanómetros, cuando lo máximo con otras técnicas ópticas es de 200 nanómetros.

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El objetivo de las terapias con nanomedicina también es, como en el diagnóstico, máxima precisión: "Queremos que los medicamentos lleguen sólo a las células afectadas, porque cuanto más focalizado es el tratamiento, más efectivo es y con menos efectos secundarios", asegura Quintana.

En el congreso hubo novedades muy avanzadas. Desde partículas cristalinas recubiertas de biomoléculas, pensadas para administrar fármacos por inhalación, hasta aquéllas cuya acción terapéutica puede ser activada externamente -por campos magnéticos, láser, rayos X o incluso ondas acústicas-, o las que se inyectan en un tumor, por ejemplo, y liberan el fármaco poco a poco. Jackie Y. Ying, del Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología de Singapur, presentó nanopartículas que descargan insulina en función de los niveles de azúcar en sangre del paciente, que pueden detectar.

Pero los objetivos son ambiciosos, y los avances, lentos. Aún queda mucho para que estas estructuras funcionen realmente como esa añorada bala mágica -o misil inteligente- que destruye selectivamente células tumorales, por ejemplo. No está resultando fácil conseguir que las nanopartículas reconozcan sus células de destino, ni que aprendan a sortear las propias células defensivas del organismo.

Además, "la citotoxicidad de las nanopartículas o de sus productos de degradación sigue siendo un problema fundamental", señaló Costas Kiparissides, director del Instituto de Investigación en Ingeniería de Procesos Químicos en Tesalónica, Grecia.

En cuanto a la medicina regenerativa, no puede avanzar sin nuevos nanomateriales que sirvan de soporte a las células y tejidos en crecimiento. "La ingeniería de tejidos pasa por colonizar un molde o matriz hecha de un material poroso, biodegradable, con células donadas , que proliferan y simulan lo que ocurre naturalmente en los tejidos", explicó Alessandra Pavesio, de la empresa italiana Fidia Advances Biopolymers.

Estos moldes colonizados se implantan en el paciente y con el tiempo son reemplazados por tejido normal, con vasos y nervios. Se buscan, pues, materiales porosos que permitan la difusión de líquidos y faciliten la vascularización rápida del nuevo tejido implantado.

Este enfoque ya se usa hoy en la clínica con piel, cartílago y hueso, pero se quiere mejorar recurriendo, entre otras cosas, a células madre adultas del paciente como fuente de células, y a moléculas que induzcan a la regeneración.

Pero para 2020 se aspira a algo más complejo, como explica Josep Planell, director del Centro de Referencia de Bioingeniería de Cataluña: "Queremos llegar a la ingeniería de tejidos sin células, es decir, implantar material que lleve los elementos de señalización biológica naturales que inducen al tejido a regenerarse".

Los organizadores del congreso pusieron mucho énfasis en transmitir seguridad. Hay evidencias de que algunas nanopartículas provocan daños neurológicos en animales, y también de que pueden comportarse como los asbestos, cancerígenos.

La idea de que haya nanopartículas dispersas de forma incontrolada en el ambiente ha generado debate en algunos países. Para analizar el problema, el VI Programa Marco financia el proyecto Nanosafe.



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#44 Ge. Pe.

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Publicado el 30 mayo 2007 - 07:15

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Articulo de:

Juan J. De Miguel

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Profesor Titular en el Departamento de Física de la Materia Condensada. UAM

Imparte la asignatura de Física II en Ingeniería Informática y los cursos de doctorado de Sistemas de Baja Dimensionalidad y Nanoestructuras y Auto-ensamblaje y Auto-organización.


http://www.fisicahoy...logia/nano.html
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Para conocer qué es la Nanotecnología, empecemos por aclarar el significado del prefijo "nano": este hace referencia a la milmillonésima parte de un metro. Un átomo es la quinta parte de esa medida, es decir, cinco átomos puestos en línea suman un nanometro. Bien, pues todos los materiales, dispositivos, instrumental, etc., que entren en esa escala, desde 5 a 50 ó 100 átomos es lo que se conoce con el nombre de Nanotecnología.

Preg. = ¿Qué es exactamente la nano tecnología y cuál su momento de nacimiento?

Resp = Empezando por el final, yo me remitiría a una conferencia impartida en 1959 por uno de los grandes físicos del siglo pasado, el maravilloso teórico y divulgador Richard Feynman. Por aquél entonces, Feynman ya predijo que había un montón de espacio al fondo (el título original de la conferencia fue “There’s plenty of room at the bottom”) y auguraba una gran cantidad de nuevos descubrimientos si se pudiera fabricar materiales de dimensiones atómicas o moleculares.

Hubo que esperar varios años para que el avance en las técnicas experimentales, culminado en los años 80 con la aparición de la Microscopía Túnel de Barrido (STM) o de Fuerza Atómica (AFM), hiciera posible primero observar los materiales a escala atómica y, después, manipular átomos individuales.. Ahora, con respecto a qué es la Nanotecnología, empecemos por aclarar el significado del prefijo “nano”: este hace referencia a la milmillonésima parte de un metro.

Para hacernos idea de a qué escala nos referimos, piensa que un átomo es la quinta parte de esa medida, es decir, cinco átomos puestos en línea suman un nanometro. Bien, pues todos los materiales, dispositivos, instrumental, etc., que entren en esa escala, desde 5 a 50 ó 100 átomos es lo que llamamos Nanotecnología.

¿Y algo de ese tamaño merece el "nombre" de material? ¿no es puro humo?...

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Sin duda, siguen siendo materiales y tienen su comportamiento específico... sólo que puede ser muy sorprendente. A esa escala las propiedades de los materiales cambian. Desde el color, que viene determinado por unas longitudes de onda demasiado grandes para estos tamaños, hasta propiedades como la conductividad, magnetismo, etc. que, a esa escala, pueden comportarse de modo muy diferente al que estamos acostumbrados a observar en el mundo macroscópico.

Esto, en cierto modo, podría parecer un problema: imagina que partes de un material, con unas propiedades conocidas que, sin embargo, cambian completamente a escala nanométrica. ¡Pues es un despiste! Un material cualquiera, a escala óptica, tiene, pongamos cuatrillones de átomos que, juntos, interaccionan y dan como resultado unas determinadas cualidades del material. Cuando esa cifra la reducimos a unos pocos cientos, el salto afecta a la esencia misma del material. En definitiva, las propiedades dependen del tamaño.

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Continuaremos...
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#45 Ge. Pe.

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Publicado el 31 mayo 2007 - 08:15

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Continuacion...
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¿Qué significa poder intervenir a ese tamaño, usando ese instrumental al que has hecho referencia al principio?

Algo fundamental es que esta tecnología abre la posibilidad de creación de materiales a medida, a través de la manipulación de sus átomos. Y cuando digo manipulación lo digo en sentido estricto: conociendo las propiedades de los átomos, estos se pueden organizar de una determinada manera, uno a uno, como un LEGO, lo que da como resultado materiales de condiciones predeterminadas, que además no tienen por qué existir en la naturaleza. No obstante, a un nivel muy práctico, todavía, salvo excepciones, no se ha introducido la nanotecnología dentro de las fábricas, en una cadena de producción industrial, aunque, como digo, hay ya algunos resultados que sí resultan relativamente asequibles.

¿Cómo por ejemplo?

Pues, por ej., en EEUU, para las luces de los estadios se utiliza una aplicación muy específica de esta tecnología, lo que se denomina tubos de carbono de tamaño nanométrico o nanotubos. En Japón, los paneles luminosos también se fabrican ya a partir de materiales semiconductores con nanoestructuras. Como sabes, las bombillas pierden una cantidad de energía enorme en forma de calor (alrededor del 80%, en una bombilla corriente y algo menos en las de tubo). La aplicación de esta tecnología vendría a representar un ahorro muy importante en ese aspecto. También se está investigando para incorporar la misma tecnología a las pantallas planas de los ordenadores o televisores, por su buena capacidad como conductores y emisores de electrones, y un largo etcétera.

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#46 Ge. Pe.

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Publicado el 08 junio 2007 - 11:01

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¿Cuáles son las dificultades para comercializar estos dispositivos?

En el momento actual, este campo se halla en un estadio que podríamos denominar pre-industrial, a nivel de demostración y diseño de prototipos. EEUU tomó la iniciativa en este campo durante la última etapa del gobierno de Clinton, aprobando un importante para un programa denominado Iniciativa Nacional sobre Nanotecnología, cuyos resultados ya están apareciendo. También la Unión Europea ha incluido la Nanotecnología como una de las áreas clave en su Sexto Programa Marco, iniciado recientemente y que marca las prioridades en investigación de los países europeos para los próximos años. Y evidentemente, también Japón destina importantes recursos a estos estudios. Todos estos saben que estas tecnologías tendrán una aplicación práctica dentro de pocos años, y que estarán presentes en todos los campos de las ciencias. A nivel español, hay bastantes grupos de investigación activos en estos temas, aunque todavía no mucha presencia de las empresas. Quizá no hayan percibido aún que esto no es ciencia-ficción. Esto es absolutamente real... Es cierto que existen condicionantes de tipo social, cultural o económico que, al final, determinan el éxito o fracaso de una nueva tecnología. Sin embargo, las posibilidades que actualmente se adivinan para este tipo de materiales hacen pensar que serán realmente imparables. Se ha hablado ya de la Tercera Revolución Industrial.

¿Es una tecnología muy cara?

Desde el punto de vista de la investigación yo diría que no es de las más caras, ni mucho menos. En lo que respecta a la fabricación industrial, falta todavía bastante para llegar al nivel de rentabilidad, pero se apunta a una producción realmente masiva y con unos costes de producción muy bajos. Este aspecto económico es algo muy distintivo en la Nanotecnología: por la poca energía que consumen los dispositivos derivados y por la facilidad para situarlos en cualquier punto, se espera que acaben estando presentes en todos los objetos y materiales que nos rodean cotidianamente. Los análisis indican que estas tecnologías pueden llegar a revolucionar la economía, los sistemas de producción y los niveles de vida en un futuro inmediato.

Creo que antes mencionaste algunas aplicaciones: sustituir iluminación a gran escala, en las pantallas de los ordenadores, ¿podrías citar más ejemplos?...

Todo lo que uno pueda imaginar. Desde dispositivos nanométricos instalados en la ropa, que, por ej., detecten cambios de temperatura y, entonces, las cualidades del tejido se adapten, o detecten luvia e igual, pase de comportarse de modo impermeable a permeable o cambien de color en función de la luz.

Otro ejemplo práctico, que es real y que ya se ha experimentado, es un plástico que se auto-regenera cuando se rompe. Su composición nanométrica está formada por esferitas de dos tipos: unas que contienen en su interior una resina y otras que contienen el catalizador correspondiente.

Pues bien, cuando se quiebra el plástico también se quiebran estas esferitas cuyos contenidos se mezclan igual que un pegamento epoxy. Piensa en la fatiga de los materiales que se utilizan en la aviación, por ej., y encontrarás una aplicación bastante evidente.

Otro ejemplo: dentro de un medicamento, un dispositivo que dosifique su administración controlando que el vertido se realice en un lugar localizado dentro del sistema circulatorio. También en el caso de la Medicina, se espera poder producir sistemas que reparen lesiones (como tumores cancerosos) en los puntos específicos afectados del organismo, o sensores que detecten con gran sensibilidad y precisión la existencia de determinadas moléculas.

Todo esto involucra a las ciencias Química y Bioquímica, Biología Molecular y Física y a las tecnologías de la Ingeniería Electrónica y de Proteínas. No obstante, el ejemplo más significativo está increíblemente extendido ya hoy en día: las cabezas lectoras de los discos duros actuales, que tienen un elemento sensor de un espesor nanométrico (de unas pocas capas atómicas).

Esta tecnología ha permitido incrementar enormemente la densidad de almacenamiento de datos. En nuestro departamento, por ejemplo, trabajamos precisamente en esta línea, entre otras: aumentar la capacidad de los discos duros, ordenadores y otros dispositivos en un factor entre 100 y 1000 veces.

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#47 Ge. Pe.

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Publicado el 25 junio 2007 - 09:24

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Continuamos...

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¿Con qué instalaciones contáis para investigar en estas tecnologías?

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Bueno, la UAM tiene una infraestructura razonablemente buena a nivel europeo. A nivel
español estamos en el pequeño grupo de las universidades con mejor dotación. Este campus se construyó a principios de los años 70, con un modelo inspirado en la imagen de las principales universidades europeas y norteamericanas, con un profesorado muy joven, y ha tenido siempre una fuerte tradición investigadora. En cuanto a instalaciones específicas, son muchas para citarlas aquí. Hay muchos grupos llevando a cabo investigación en diferentes campos, y cada uno de ellos tiene su instrumental propio, incluyendo microscopios de efecto túnel, difractómetros, magnetómetros, criostatos para muy bajas temperaturas, etc. Pero también hay que resaltar que la propia Universidad posee varios equipos para uso común: un centro de computación científica, microscopios electrónicos, sistemas de nanolitografía e incluso un acelerador de iones de los más modernos del mundo, en la actualidad.
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Fin del articulo....
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#48 Ge. Pe.

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Publicado el 07 julio 2007 - 10:28

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jueves, abril 26, 2007

Nanotecnología para paliar residuos de envoltorios: Sustainpack


SustainPack es el proyecto de investigación sobre empaquetado más importante y de mayor envergadura llevado a cabo hasta la fecha. Se trata de un programa de investigación de cuatro años de duración y con un presupuesto de 36 millones de euros, de los cuales 19 millones han sido financiados por el Sixth Framework Research Programme de la UE.

El equipo del proyecto SustainPack está formado por un consorcio de 35 colaboradores de 13 países, entre los que hay representantes de asociaciones, universidades y empresas destinadas a la investigación de sistemas de empaquetado. El objetivo de SustainPack es establecer el empaquetado basado en fibras como medio dominante en este campo en los próximos diez años. Para lograrlo, aplicará soluciones basadas en nanotecnología para ofrecer opciones de empaquetado basadas en fibras con valores añadidos a los usuarios y consumidores.

Los descubrimientos en nanotecnología constituyen algunos de los avances científicos más importantes de los últimos años, beneficiándose de ellos muchos sectores, incluido el del empaquetado. Pero, paralelamente, existe también la necesidad de un debate racional e informado que garantice que las aplicaciones de la nanotecnología en productos se hacen con seguridad. El proyecto SustainPack pretende identificar y avanzar en la aplicación de la nanotecnología para destapar estos beneficios.

posted by Euroresidentes. at 3:55 AM
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#49 Ge. Pe.

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Publicado el 11 julio 2007 - 05:15

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En Investigacion y Ciencia 370 -JULIO 2007

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Nanorredes de carbono: una nueva electrónica
Gruner, George



Con unas redes aleatorias formadas de tubos de carbono diminutos podrían construirse dispositivos flexibles de bajo coste, como el "papel electrónico" y las células solares impresas.


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En numerosos relatos de ciencia-ficción la vida extraterrestre se basa en el silicio, materia fundamental de la electrónica moderna, y no en el carbono, fundamento de la biología. Hasta se ha aventurado que la ciencia llegará algún día a crear formas de vida con silicio. Pero no ha sido así. Más bien lo contrario: es el carbono el que empieza a convertirse en material de dispositivos electrónicos y revitaliza la búsqueda de artilugios baratos y flexibles con usos muy dispares.

Estos desarrollos quizá nos sorprendan a quienes en la escuela aprendimos que el carbono, en sus familiares versiones de diamante y grafito, no conduce bien la electricidad. En los últimos 15 años, sin embargo, se han descubierto nuevas formas de carbono: unas estructuras mínimas, de entre unos cientos y un millar de átomos, que permiten el fácil desplazamiento de los electrones. Interesa especialmente el nanotubo de carbono, molécula semejante a una tela metálica enrollada en la que el "alambrado" es una lámina de átomos de carbono 100 millones de veces más pequeña que el alambre de la cerca de un gallinero.

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#50 Ge. Pe.

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Publicado el 18 julio 2007 - 08:01

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Nanotecnología e Insuficiencia Renal


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Según un artículo en la revista Medical News Today, un equipo de científicos ha utilizado nanotecnología para desarrollar un filtro de nefronas para humanos (HNF) que podría hacer posible la fabricación de riñones artificiales para su implantación en personas con insuficiencia renal sustituyendo terapias convencionales como la implantación de riñones de donantes así como los métodos de diálisis convencionales.

El filtro HNF sería la primera aplicación hacia el eventual desarrollo de una nueva terapia de implantación renal para pacientes en la última fase de insuficiencia renal crónica.

El filtro HNF utiliza un sistema único creado mediante nanotecnología aplicada. En el aparato ideal para terapia de reemplazo renal (RRT), esta tecnología se usaría para copiar el funcionamiento de riñones naturales, operando sin parar y de acuerdo con las necesidades particulares de cada paciente. Funcionando 12 horas diarias 7 días de la semana, la tasa de filtración del filtro HNF es dos veces la de hemodiálisis convencional que se administra tres veces a la semana.


Según los investigadores, el sistema HNF, al eliminar el dialisate y utilizar un sistema de membrana innovador, supone un gran avance en el campo de terapias de reemplazo de riñón basadas en el funcionamiento de riñones nativos. La mejor tasa de eliminación además del diseño funcional que permite insertarlo sin problemas debería contribuir a una mejora en la calidad de la vida de pacientes con insuficiencia renal crónica.

Los científicos pretenden iniciar las primeras pruebas con animales dentro de 1-2 años para luego pasar a la organización de pruebas clínicas.

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#51 Ge. Pe.

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Publicado el 01 agosto 2007 - 11:10

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Nanotecnología contra el cáncer


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Un equipo de científicos insertó tubos sintéticos microscópicos, llamados nanotubos de carbono, en las células enfermas tras exponerlos a luz cercana infrarroja usando un láser. De esta forma lograron acabar con las células, mientras que aquellas a las que no les insertaron los tubos no resultaron afectadas.

Los detalles del trabajo realizado en la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, se publicaron en la revista especializada Proceedings of the National Academy of Sciences. El investigador Hongjie Dai sostiene que "uno de los problemas de más larga data en la medicina es cómo curar el cáncer sin dañar los tejidos corporales sanos. Los nanotubos de carbono usados por el equipo de Stanford tienen la mitad del ancho de una célula de ADN y miles de ellos caben dentro de una célula.

Bajo circunstancias normales, la luz cercana infrarroja pasa a través del cuerpo sin dañarlo. Pero los investigadores descubrieron que si exponían a los nanotubos a un rayo láser de luz cercana infra-rroja, éstos se calentaban a unos 70 grados Celsius en dos minutos. Luego insertaron los tubos dentro de las células y hallaron que el calor generado por el rayo láser las destruía rápidamente.

"Es bastante simple y a la vez asombroso. Hemos usado una propiedad intrínseca de los nanotubos para desarrollar una herramienta que destruye el cáncer", explicó el Dr. Dai. El siguiente paso fue encontrar la forma de introducir los nanotubos dentro de las células cancerígenas pero no dentro de las sanas. Esto fue posible debido a que, a diferencia de lo que ocurre en las células normales, la superficie de las células cancerígenas está cubierta con receptores de una vitamina conocida como folate.

Los científicos creen que todavía es posible mejorar la técnica, por ejemplo incorporando un anticuerpo al nanotubo para atacar una célula cancerígena en particular y ya han comenzado a trabajar para terminar con el linfoma en ratones.


Afección en mamas

Investigadores de la Universidad de Cambridge identificaron cuatro genes responsables del desarrollo del cáncer de mama. Un equipo de investigación sobre cáncer de esta universidad utilizó una moderna tecnología, llamada de micromatriz del ADN, que consiste en unos microchips capaces de estudiar la actividad de cientos de genes al mismo tiempo.

Fuentes del equipo investigador informaron de que, antes de que se completara el mapa genético humano, esta investigación habría requerido años, puesto que sólo se podía estudiar un gen al tiempo.
La identificación de los genes causantes del cáncer de mama es vital para encontrar nuevas y mejores formas de combatir la enfermedad.

Los científicos examinaron tejidos de 53 tumores así como células de cáncer de mama creadas en laboratorio, y concentraron la búsqueda en un grupo concreto de genes del cromosoma ocho, implicados en el desarrollo del cáncer. A continuación utilizaron la técnica de micromatriz del ADN para averiguar cuáles de entre los centenares de genes parecían estar implicados de forma activa en el desarrollo de los tumores.
De este modo identificaron los genes FLJ14299, C8orf2, BRF2 y RAB11FIP.


Carlos Caldas, responsable de la investigación, explicó que el resultado "no es sólo un avance apasionante para comprender cómo se desarrolla el cáncer de mama, sino que anuncia una nueva era revolucionaria en el descubrimiento de genes relacionados con la enfermedad".

También anunció que "el próximo paso será observar la función de estos genes para ver qué papel juegan en el cáncer de mama". Una de cada nueve mujeres en todo el mundo desarrolla cáncer de mama a lo largo de su vida.


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En: http://www.portalcie...nanocancer.html
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#52 Ge. Pe.

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Publicado el 04 agosto 2007 - 08:47

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Nanotecnología: la próxima revolución



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Los productos que incorporan nanotecnología o son manufacturados mediante la misma pasarán del 0,1% actual al 15% en 2015 del total, según un informe de la OCDE que señala que la extensión de esta tecnología se realizará en tres fases. La primera, en la que nos encontramos actualmente, sitúa estos productos en el ámbito industrial. Para 2009 llegará a los mercados electrónicos y en 2010 se extenderá a todos los bienes de consumo.

Aplicaciones muy diversas que se verán incrementadas en unos pocos años por una tecnología con un potencial que indudablemente revolucionará el mundo que nos rodea, la nanotecnología. Se trata del estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas a través del control de la materia en una escala de un nanómetro, aproximadamente una mil millonésima de metro.

Un estudio elaborado por la Organización de Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE) y Allianz Group señala que su desarrollo futuro se producirá en tres fases, estando ya inmersos en la primera de ellas, que se caracteriza por el uso de la nanotecnología principalmente en aplicaciones de industrias punteras desde el punto de vista técnico, como por ejemplo la aeroespacial.


La segunda fase comenzará a lo largo del 2009, cuando los mercados electrónicos y de las Tecnologías de la Información estén preparados para incorporar las innovaciones en materia de microprocesadores y chips de memoria construidos mediante procesos nanométricos.

A partir del 2010 , la nanotecnología se extenderá a todos los bienes manufacturados, destacando las aplicaciones sanitarias para la salud humana de aplicaciones como biosensores, la dosificación de fármacos en puntos muy concretos o nanodispositivos portadores de medicamentos que curarán selectivamente las células cancerígenas.

Convergencia tecnológica

El estudio señala que a escala nanométrica, el linde entre disciplinas científicas como la química, la física, la biología, la electrónica o la ingeniería se desdibuja por lo que se produce una convergencia científica cuya consecuencia es una miríada de aplicaciones que van desde raquetas de tenis hasta sistemas energéticos completamente nuevos pasando por medicinas.

Esta dinámica de convergencia científica y multiplicación de aplicaciones hace que los mayores impactos de la nanotecnología surgirán de combinaciones inesperadas de aspectos previamente separados, tal y como pasó con la creación de Internet, resultado de la confluencia entre la telefonía, la televisión o la radio, y la informática.

Cosmética, tejidos y baterías

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A pesar de que, de acuerdo a la cronología del estudio, seguimos en la primera fase de su evolución, la nanotecnología ya está implicada en sectores empresariales tan diversos como el textil, el automovilístico o el de equipamiento electrónico. En la industria del automóvil, se emplea para reforzar los parachoques debido a su potencial para incrementar la resistencia y capacidad de absorción de los materiales y para mejorar las propiedades adhesivas de la pintura.

En el sector textil, la nanotecnología es la solución perfecta para que los países desarrollados puedan competir con las regiones de bajo coste productivo que cada vez están incrementando su trozo del pastel, ya que añade a los tejidos propiedades "inteligentes". Existen proyectos de productos textiles con funcionalidades electrónicas tales como sensores que supervisen el comportamiento corporal, mecanismos de auto-reparación o acceso a Internet.

En cuanto al sector energético, la nanotecnología es clave en la fabricación de nuevos tipos de baterías con una duración mucho más prolongada, en la fotosíntesis artificial para la generación de energía limpia o en el ahorro energético que supone la utilización de materiales más ligeros y circuitos más pequeños.

El estudio señala como empresas de cosmética encuentran aplicaciones contra las arrugas basadas en liposomas que transmiten los fármacos a través de la piel o incluso polvos de maquillaje que son nanopartículas que modifican el reflejo de la luz, para impedir apreciar la profundidad de las arrugas.

Miedo a la burbuja

El estudio indica que los potenciales inversores, escaldados por el fiasco de las puntocom, tienen sus reticencias a la hora de considerar la irrupción de la nanotecnología como la "próxima revolución". Sin embargo, los expertos señalan dos diferencias cruciales que dificultan la formación de una "nanoburbuja".

La primera de ellas es que el elevado coste y la dificultad que implica hace que su desarrollo se concentre en compañías e instituciones bien financiadas que pueden atraer el conocimiento científico y técnico necesario para comprender sus problemas y oportunidades. La segunda diferencia radica en que los largos periodos de tiempo que requiere pasar de la idea a la comercialización hacen que la nanotecnología sea particularmente inadecuada para ganar dinero rápido.


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#53 Ge. Pe.

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Publicado el 13 agosto 2007 - 04:49

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Nanotecnología Nanociencia

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Nanotecnología e Informática


Nuevos avances en nanotecnología pone a tiro a las supercomputadoras del mañana. Dentro de unos años, las computadoras serán bastante diferentes de las actuales. Los avances en el campo de la nanotecnología harán que las computadoras dejen de utilizar el silicio como sistema para integrar los transistores que la componen y empiecen a manejarse con lo que se llama mecánica cuántica, lo que hará que utilicen transistores a escala atómica.

Aproximadamente para el año 2010, el tamaño de los transistores o chips llegará a límites de integración con la tecnología actual, y ya no se podrán empaquetar más transistores en un área de silicio, entonces se entrará al nivel atómico o lo que se conoce como mecánica cuántica.

Las computadoras convencionales trabajan simbolizando datos como series de unos y ceros –dígitos binarios conocidos como bits. El código binario resultante es conducido a través de transistores, switches que pueden encenderse o prenderse para simbolizar un uno o un cero.

Las computadoras cuánticas, sin embargo, utilizan un fenómeno físico conocido como “superposición”, donde objetos de tamaño infinitesimal como electrones o átomos pueden existir en dos o más lugares al mismo tiempo, o girar en direcciones opuestas al mismo tiempo. Esto significa que las computadoras creadas con procesadores superpuestos puedan utilizar bits cuánticos –llamados qubits- que pueden existir en los estados de encendido y apagado simultáneamente.


De esta manera, estas computadoras cuánticas pueden calcular cada combinación de encendido y apagado al mismo tiempo, lo que las haría muchísimo más veloces que los actuales procesadores de datos a la hora de resolver ciertos problemas complejos de cálculos matemáticos. La investigación de la computación cuántica está ganando terreno rápidamente en laboratorios de investigación militares, de inteligencia y universidades alrededor del planeta. Entre otros, están involucrados gigantes como AT&T, IBM, Hewlett-Packard, Lucent and Microsoft .


En electrónica, miniaturización es sinónimo de éxito. Reducir el tamaño de los circuitos integrados implica una respuesta más rápida y un menor consumo de energía. Y en esta escalada hacia lo extremadamente pequeño, la nanotecnología se convierte en un aliado imprescindible.


Informática a nanoescala

Hasta ahora nos habíamos habituado a que la Ley de Moore, que afirma que la capacidad de nuestros ordenadores se dobla cada 18 meses, se cumpliera a rajatabla. Pero la realidad muestra que, utilizando la tecnología convencional, que utiliza los transistores como pieza básica, este desarrollo alcanzará pronto sus límites. La alternativa para que el progreso no se detenga es crear los dispositivos de almacenamiento a escala molecular, nuevos métodos de cálculo, interruptores moleculares y cables de tubos de carbono estirados. En definitiva, lo que se conoce como ordenadores cuánticos.

El primer paso hacia estos dispositivos se producía a finales de agosto de 2001, cuando los investigadores de IBM crearon un circuito capaz de ejecutar cálculos lógicos simples mediante un nanotubo de carbono autoensamblado. En estos momentos es la empresa Hewlett-Packard la que se encuentra más cerca de crear una tecnología capaz de sustituir a los actuales procesadores. Hace tan solo unos meses daban un paso de gigante al lograr que una nueva técnica basada en sistemas usados actualmente en matemáticas, criptografía y telecomunicaciones les permita crear dispositivos con equipos mil veces más económicos que los actuales. La compañía promete que habrá chips de sólo 32 nanómetros en el mercado dentro de 8 años.

Otras empresas como IBM o Intel le siguen de cerca. En concreto, en el marco de la First Internacional Nanotechnology Conference celebrada el pasado mes de junio, Intel desvelaba por primera vez públicamente sus planes para el desarrollo de chips de tamaño inferior a 10 nanómetros, combinando el silicio con otras tecnologías que están aún en sus primeras fases de investigación.

Tan importante como la velocidad de procesamiento es la capacidad de almacenamiento. Eso lo sabe bien Nantero, una empresa de nanotecnología que trabaja en el desarrollo de la NRAM. Se trata de un chip de memoria de acceso aleatorio no volátil y basada en nanotubos. Sus creadores aseguran que podría reemplazar a las actuales memorias SRAM, DRAM y flash, convirtiéndose en la memoria universal para teléfonos móviles, reproductores MP3, cámaras digitales y PDAs.

Por su parte, investigadores de la Texas A&M University y del Rensselaer Polytechnic Institute han diseñado un tipo memoria flash de nanotubo que tiene una capacidad potencial de 40 gigas por centímetro cuadrado y 1000 terabits por centímetro cúbico. Y la compañía Philips trabaja en una nueva tecnología de almacenamiento óptico que permite el almacenaje de hasta 150 gigabytes de datos en dos capas sobre un medio óptico similar a los actuales DVDs.

Computadoras casi invisibles

La nanotecnología será un salto importante en la reducción de los componentes, y ya hay avances, pero muchos de estos adelantos se consideran secretos de las empresas que los están desarrollando.

El tamaño de las computadoras del futuro también podría sorprender, ya que podría ser la quincuagésima parte (cincuenta veces menor) de una computadora actual de semiconductores que contuviera similar número de elementos lógicos. La reducción del tamaño desemboca en dispositivos más veloces; las computadoras podrán operar a velocidades mil veces mayores que las actuales.

Algunos estudios pronostican que la técnica híbrida, que conjuga microcircuitos semiconductores y moléculas biológicas, pasará bastante pronto del dominio de la fantasía científica a las aplicaciones comerciales. Las pantallas de cristal líquido ofrecen un espléndido ejemplo del sistema híbrido que ha triunfado. Casi todas las computadoras portátiles utilizan pantallas de cristal líquido, que combinan dispositivos semiconductores con moléculas orgánicas para controlar la intensidad de la imagen en la pantalla. Son varias las moléculas biológicas que se podrían utilizar con vistas a su utilización en componentes informáticos.

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#54 Ge. Pe.

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Publicado el 16 agosto 2007 - 06:22

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Nanotecnología Nanociencia
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Nanotecnología y la exploración espacial


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En los laboratorios de todo el país, la NASA está apoyando la floreciente ciencia de la nanotecnología. La idea básica es aprender a tratar la materia a escala atómica —poder controlar con la suficiente precisión— átomos individuales y moléculas para diseñar máquinas del tamaño de una molécula, electrónica avanzada y materiales "inteligentes". Si los visionarios están en lo cierto, la nanotecnología podría llevar a robots que usted podría sostener en la yema del dedo, trajes espaciales autorreparables, ascensores espaciales y otros fantásticos dispositivos. El cabal desarrollo de algunas de estas cosas puede llevar más de 20 años; otras están tomando forma en el laboratorio hoy en día.


Pensando en lo pequeño

Sencillamente, hacer cosas más pequeñas tiene sus ventajas. Imagínese, por ejemplo, que los vehículos de Marte, Spirit y Opportunity, se hubiesen podido construir tan pequeños como un escarabajo, y pudiesen correr rápidamente como éste por rocas y arena, tomando muestras de minerales y buscando evidencia sobre la historia del agua de Marte. ¡Cientos de miles de estos diminutos robots podrían haberse enviado en las mismas cápsulas que llevaron a los dos vehículos del tamaño de un escritorio, permitiendo a los científicos explorar mucha más superficie del planeta —¡e incrementando las probabilidades de encontrar una bacteria marciana fosilizada!


Pero la nanotecnología va más allá de sólo la reducción de objetos. Cuando los científicos puedan ordenar y estructurar a voluntad la materia a nivel molecular, nuevas y asombrosas propiedades podrían surgir en cualquier momento.

Un excelente ejemplo, preferido del mundo nanotecnológico, es el nanotubo de carbono. En estado natural el carbono aparece como grafito —el blando y negro material usado habitualmente en la mina de los lápices— y como diamante. La única diferencia entre los dos es la organización de los átomos de carbono. Cuando los científicos colocan los mismos átomos de carbono en un modelo de "red metálica" y los enrollan en minúsculos tubos de tan sólo 10 átomos de diámetro, los "nanotubos" resultantes adquieren algunas características extraordinarias. Los nanotubos:

tienen 100 veces la resistencia del acero, pero sólo 1/6 de su peso;

son 40 veces más fuertes que las fibras de grafito;

conducen la electricidad mejor que el cobre;

pueden ser conductores o semiconductores (como los microprocesadores del computador), dependiendo de la colocación de los átomos;

y son excelentes conductores de calor.


Actualmente la mayor parte de la investigación mundial en nanotecnología se centra en estos nanotubos. Los científicos han propuesto usarlos en un amplio abanico de aplicaciones: en cables de alta resistencia y bajo peso necesarios para un ascensor espacial; como alambres moleculares para nanoelectrónica; integrados en microprocesadores para ayudar a disipar el calor; y como barras de transmisión y engranajes en nanomáquinas, para mencionar sólo algunos ejemplos.

Los nanotubos ocupan un lugar relevante en la investigación llevada a cabo en el Centro de Nanotecnología de Ames de la NASA (CNT). El centro se creó en 1997 y actualmente emplea a casi 50 investigadores a tiempo completo.

"Intentamos centrarnos en tecnologías que puedan dar lugar a productos utilizables dentro de unos pocos años a una década," dice el director de CNT, Meyya Meyyappan. "Por ejemplo, estamos mirando cómo los nanomateriales podrían ser utilizados para sostener vida avanzada, secuenciadores de ADN, computadores superpotentes, y pequeños sensores de productos químicos, o incluso sensores del cáncer."

Un sensor químico que ellos desarrollan usando nanotubos volará el próximo año al espacio en una misión de demostración a bordo de un cohete de la Armada. Este diminuto sensor puede detectar cantidades tan pequeñas como unas pocas partes por mil millones de sustancias químicas específicas —tales como gases tóxicos— resultando útil tanto para la exploración espacial como para la defensa del país. CNT también ha desarrollado un modo de utilizar nanotubos para refrigerar los microprocesadores de computadores personales, un reto de primer orden a medida que los CPUs se hacen cada vez más potentes. Esta tecnología de refrigeración ha sido autorizada a una empresa de reciente creación de Santa Clara, California, llamada Nanoconducción, e Intel también ha demostrado interés, dice Meyyappan.

Diseñando el futuro

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Si estas aplicaciones a corto plazo de la nanotecnología parecen impresionantes, las posibilidades a largo plazo son realmente increíbles.

El Instituto de Ideas Avanzadas de la NASA (NIAC), una organización independiente y financiada por la NASA, ubicada en Atlanta, Georgia, fue creada para promover la investigación avanzada en tecnologías radicales del espacio que tardará de 10 a 40 años en dar sus primeros frutos.

Por ejemplo, una reciente subvención de NIAC financió un estudio de factibilidad para la nanoindustria —en otras palabras, la utilización de grandes cantidades de máquinas moleculares microscópicas para producir cualquier objeto que se desee, ensamblándolo ¡átomo por átomo!

Esta subvención de NIAC fue concedida a Chris Phoenix del Centro de Nanotecnología Responsable.

En la página 112 de su informe, Phoenix explica que una "nanofábrica" de esta índole podría producir, dice, piezas de astronaves con precisión atómica, lo cual significa que cada átomo dentro del objeto está colocado exactamente en donde corresponde. La pieza resultante sería extremadamente fuerte, y su forma podría estar dentro de la anchura de diseño ideal con no más de un solo átomo de diferencia. Superficies ultra-lisas no necesitarían limpieza ni lubricación, y prácticamente no sufrirían deterioro por el paso del tiempo. Una tan alta precisión y fiabilidad de las piezas de una astronave es de máxima importancia cuando está en juego la vida de los astronautas.

Aunque Phoenix esbozó algunas ideas de diseño de una nanofábrica de oficina en su informe, reconoce que —a excepción de un "Proyecto Nanhattan" de gran presupuesto, como él lo llama— para una nanofábrica funcional, tardaría como mínimo una década, y probablemente mucho más.

Tomando ejemplo de la biología, Constantinos Mavroides, director del Laboratorio de Bionanorrobótica Computacional del la Universidad del Nordeste, de Boston, está explorando un planteamiento alternativo sobre aplicación de la nanotecnología:

En lugar de empezar desde cero, las ideas del estudio de Mavroidis financiado por NIAC emplean "máquinas" moleculares y funcionales preexistentes que pueden ser encontradas en toda célula viva: moléculas de DNA, proteínas, enzimas, etc.

Formadas por una evolución de millones de años, estas moléculas biológicas se encuentran ya completamente adaptadas a la manipulación a escala molecular de la materia —la razón por la cual una planta puede combinar aire, agua y desechos, y producir una jugosa fresa roja, y el cuerpo de una persona puede convertir la cena de la noche pasada en los nuevos glóbulos rojos de hoy. La reorganización de átomos que hace que todo esto sea posible es llevada a cabo por cientos de enzimas y proteínas especializadas, y el DNA guarda el código para llevar a cabo el proceso.

La utilización de estas máquinas moleculares "pre-existentes" —o usándolas como puntos de partida para nuevos diseños— es una derivación popular de la nanotecnología, llamada "bio-nanotecnología".

"¿Por qué reinventar la rueda?" se pregunta Mavroidis. "La naturaleza nos ha dado toda esta grande y altamente perfeccionada nanotecnología dentro de los seres vivos, así que ¿Por qué no usarla, e intentar aprender algo de ella?"

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Los usos específicos de la bio-nanotecnología que Mavroidis propone en su estudio son muy futuristas. Una idea consiste en cubrir con una especie de "tela de araña" de tubos del grosor de un cabello, llena de detectores bionanotecnológicos, docenas de millas de terreno, para cartografiar con gran detalle el entorno de algún planeta extraterrestre. Otra idea que propone es una "segunda piel" que los astronautas llevarían debajo de sus trajes espaciales, la cual usaría bio-nanotecnología para detectar y reaccionar a la radiación que atravesara el traje, y sellar rápidamente todo corte o pinchazo.

¿Futurista? Sin duda. ¿Posible? Quizás. Mavroidis admite que faltan probablemente décadas para tecnologías semejantes, y que la tecnología del futuro será probablemente muy diferente de como la imaginamos actualmente. De todas formas, cree que es importante que se empiece a pensar ahora en lo que la nanotecnología podría hacer posible dentro de muchos años.

Considerando que la vida misma es, en cierto sentido, el máximo ejemplo de nanotecnología, las posibilidades son verdaderamente apasionantes.

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#55 Ge. Pe.

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Publicado el 18 agosto 2007 - 02:10

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Un muy buen articulo que se puede descargar en .doc (1.94 MB)
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Nanotecnología

Enviado por Edwin Vidal López Ochoa. [email protected]


Introducción
Nanotecnología
Química del carbono
Química del silicio
Tipos de nanotecnología
Nanodiamantes
Nanotubos de carbón
Nanomedicina
Nanotecnología molecular y sensores
Nanotecnología basada en ADN
Potenciales de la nanotecnología
Bibliografía


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En: www.monografias.com

http://www.monografi...ecnologia.shtml

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#56 Ge. Pe.

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Publicado el 05 septiembre 2007 - 06:15

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En Genciencia
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La nanoinformática depende de un átomo


Posted: 04 Sep 2007

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El área de I+D de IBM busca que un átomo se mantenga estable con el paso del tiempo.

Científicos de IBM han descubierto como hacer posible un dispositivo útil para la informática basado en nanoelectrónica. En concreto, su éxito ha sido aprender cómo guiar átomos individuales de modo que puedan crear piezas para dispositivos de almacenamiento ultra pequeños.

La idea no es otra que jugar a ser dioses, poder manipular y orientar los átomos a nuestro antojo. Entender y manipular el comportamiento de los átomos es fundamental para aprovechar el poder de la nanotecnología. En ello tendrá mucho que ver los avances recientes en electromagnetismo.

Usando nanotubos semiconductores, investigadores de varias empresas y laboratorios han desarrollado circuitos de computación de funcionamiento lógico y transistores, las puertas electrónicas lógicas de que están compuestos los chips. Hace algún tiempo, IBM ya se lanzó en esta aventura y mostró el primer circuito de ordenamiento lógico formado por nanotubos de carbono. Las computadoras moleculares basadas en estos circuitos tienen el potencial de ser mucho más pequeñas y rápidas que la actuales, además de consumir una cantidad considerablemente menor de energia.

Algunos gigantes del mundo informático como IBM, Hewlett-Packard (HP), NEC e Intel están invirtiendo millones de dólares al año en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo también se han tomado el tema muy en serio, con el claro liderazgo del gobierno estadounidense, que para este año ha destinado 570 millones de dólares a su National Nanotechnology Initiative.
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Vía | Electrónicos On Line
Genciencia | Superconductividad
Genciencia | A HP le gustan los nanocables
Genciencia | La nanotecnología se deja seducir por españoles
Genciencia | La computación cuántica asoma la cabeza
Genciencia | Primero nanotubos, después nanopolímeros

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#57 Ge. Pe.

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Publicado el 25 septiembre 2007 - 12:34

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¿La nanotecnología como solución a los problemas de los países en desarrollo?

Una respuesta y tres moralejas


Noela Invernizzi
Guillermo Foladori (1)

Miembros de la International Nanotechnology and Society Network.

http://nanoandsociety.com/

[email protected]duaz.mx


Un reciente artículo sobre la nanotecnología como solución para muchos de los problemas de los países en desarrollo ha recibido atención en la prensa internacional y la prensa científica (2). Euroresidentes colocó la noticia el 11 de abril pasado con el título Nanotecnología, la pobreza y el desarrollo. A partir de una investigación realizada a 63 expertos en nanotecnología en el mundo, los autores, del Joint Centre for Bioethics de la Universidad de Toronto, identificaron las 10 principales nanotecnologías que podrían solucionar problemas en áreas como agua, agricultura, nutrición, salud, energía y medio ambiente (3). Las tecnologías van desde sistemas de producción y conservación de energía, aumentos en la productividad agrícola, tratamiento del agua, diagnosis de enfermedades, y otros.

Como conclusión, los autores proponen crear un fondo mundial (Addressing Global Challenges Using Nanotechnology).

Lleno de buenas intenciones la propuesta refleja un enfoque mecánico, que supone que si se identifica correctamente el problema basta aplicarle la tecnología adecuada para alcanzar la solución. La mayoría de los ejemplos que utilizan ignoran los principios básicos de la relación entre ciencia y sociedad.

Veamos algunos ejemplos:


1.- Salamanca-Buentello et al. sugieren que semiconductores moleculares (quantum dots) podrían detectar moléculas asociadas al VIH-SIDA tempranamente, facilitando el tratamiento y reduciendo el SIDA. Los autores ignoran la historia de los últimos 10 años, de abierta guerra entre las corporaciones farmacéuticas multinacionales y los gobiernos de países que pretendían fabricar antiretrovirales contra el SIDA. La Organización Mundial del Comercio y el representante Comercial de Estados Unidos jugaron sistemáticamente el papel de representantes de estas corporaciones. Los productos de la nanotecnología ya están siendo patentados, en su mayoría por las principales corporaciones. Una patente en Estados Unidos cuesta 30 mil dólares en papeleo legal, y una patente mundial puede estar en 250 mil dólares (4).

Moraleja: la tecnología depende del contexto social para que cumpla sus fines.



2.- Identifican a la nanotecnología como la solución para 5 de los 8 Objetivos del Milenio de Naciones Unidas. Entre estas soluciones están los nanosensores y nanocomponentes para mejorar la dosificación de agua y fertilizantes a las plantas. Con ello se reduciría la pobreza y el hambre en el mundo. Los autores olvidan que los Organismos Genéticamente Modificados fueron publicitados en los ochenta como la solución para el hambre y la pobreza. El resultado es que fueron utilizados principalmente en los países desarrollados, y tres de cada cuatro patentes están en manos de cuatro grandes multinacionales. No hubo mejoría para los países del Tercer Mundo; por el contrario, los transgénicos invadieron áreas no buscadas, como fue el publicitado caso de la infección del maíz en Oaxaca, México; y se incrementó la dependencia comercial y tecnológica (5).

Moraleja: la elección de la tecnología no es un proceso neutro, depende de las fuerzas políticas y económicas. No necesariamente sobrevive la que mejor satisface la necesidad.



3.- Los autores suponen que la investigación realizada a 38 científicos del mundo en desarrollo y 25 de los países desarrollados les permite hablar de los intereses de los países en desarrollo como si aquellos fuesen sus voceros. En un articulo que antecede a este que comentamos, tres de los mismos autores argumentan que la posición del Príncipe Charles suponiendo que la nanotecnología aumentará la brecha entre los países pobres y los ricos, y el pedido de moratoria del grupo ETC al financiamiento público a la nanotecnología "ignoran las voces de la gente de los países en desarrollo" (6). Seguramente, con esta investigación, los autores pretendieron llenar esta laguna. Pero, la opinión de los científicos que trabajan en nanotecnología no necesariamente coincide con los caminos que la gente considera apropiados para satisfacer sus necesidades. Los científicos son presionados por los fondos públicos para sobrevivir, por los criterios de las revistas científicas, por las publicaciones generalmente autocensuradas etc. De crearse el fondo mundial que los autores sugieren ¿quién si no ellos estarían en el directorio o serían sus consultores? Podemos coincidir en que las enfermedades infecciosas es uno de los principales problemas que enfrenta el mundo en desarrollo. Pero la forma como se alcanza el fin difiere radicalmente. No es lo mismo prevenir que curar. No es necesaria la nanotecnología para, por ejemplo, disminuir radicalmente la malaria como sugieren los autores. Es claro que nanosensores pueden ayudar a limpiar el agua y nanocápsulas a dirigir más eficientemente las drogas. Sin embargo, en la provincia de Henan, en China, la malaria fue reducida en un 99% entre 1965 y 1990 como resultado de la movilización social apoyada por fumigación, redes mosquitero y medicina tradicional (7). Vietnam redujo las muertes provocadas por la malaria en un 97% entre 1992 y 1997, mediante la combinación de organización popular, redes mosquitero, insecticida y medicina tradicional (8 ).

Moraleja: existen diversos medios para un determinado fin, no siempre la tecnología es la solución, la organización de la población - lo que algunos llaman tecnología social - puede ser tanto o más importante.

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Notas:

1. Miembros de la International Nanotechnology and Society Network. http://nanoandsociety.com/ [email protected]

2. Catherine Brahic, Catherine. (2005). Big development role for tiny technology, says study. SciDev.Net , 12 April 2005.

3. Salamanca-Buentello, F., Persad, D. L., Court, E. B., Martin, D. K., Daar, A. S., Singer, P. (2005). Nanotechnology and the Developing World. PLoS Medicine, 2(5), 0100-0103.

4. Regalado, A. (2004). Nanotechnology Patents Surge. The Wall Street Journal June 18, 2004, Page A1.

5. Schapiro, M. (2003). Blowback in genetic engineering. In Lightman, A., Sarewitz, D., Desser, C. Living with the genie. Washington D.C: Island Press.

6. Court, E.; Daar, A.S.; Martin, E.; Acharya, T.; Singer, P.A. (2004). Will Prince Charles et al diminish the opportunities of developing countries in nanotechnology? Nanotechweb.org

7. WHO (World Health Organization). (2002). www.who.int-tdr-publications-publications-sebrep1.htm Consultado, junio 26, 2003.

8. WHO (World Health Organization). (2003). Viet Nam reduces malaria death toll by 97% within five years. Health a key to Prosperity. http://www.who.int/inf-new/mala1.htm Consultado junio 26, 2003.


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En: http://www.euroresid..._desarrollo.htm

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#58 Ge. Pe.

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Publicado el 05 octubre 2007 - 08:27

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Diccionario:


Bio-nanotecnología / Nano-biotecnología


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La nanobiotecnología la bionanotecnología es una rama de la nanotecnología basada en el uso de estructuras biológicas tales como las proteínas ATP's, DNA, etc.

Frecuentemente llamada tecnología húmeda - seca, donde el término "húmeda" pertenece a los componentes biológicos y la parte "seca" se corresponde a la ingeniería de nanopartículas inorgánicas.

En la actualidad se han logrado algunos progresos experimentales en este área y el número de bio - nanodispositivos propuesto es enorme.

Entrando en un terreno futurista, el concepto de bio-nanotecnología esta basado en las llamadas células artificiales que actualmente forma parte de un programa de investigación de la Nasa y es uno de los campos más prometedores de la nanomedicina.

Estás células tendrían un "comportamiento muy eficiente" (más eficiente que las células ordinarias) por ejemplo en la entrega de oxígeno o haciendo y destruyendo virus.

La interacción entre la biología, medicina, nanotecnología, nanomedicina es uno de los campos más prometedores de la investigación siempre que se vayan dando pasos que ayuden a superar las limitaciones con las que se enfrenta la nanotecnología en general


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#59 Ge. Pe.

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Publicado el 07 octubre 2007 - 07:18

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Conceptos...
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Nanotecnología Diccionario

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Informática cuántica / Quantum computing

Computación Cuántica

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La informática cuántica descansa en la física cuántica sacando partido de algunas propiedades físicas de los átomos o de los núcleos que permiten trabajar conjuntamente con bits cuánticos (en el procesador y en la memoria del ordenador. Interactuando unos con otros estando aislados de un ambiente externo los bits cuánticos pueden ejecutar cálculos exponenciales mucho más rápidamente que los ordenadores convencionales.

Mientras que los computadores tradicionales codifican información usando números binarios (0, 1) y pueden hacer solo cálculos de un conjunto de números de una sola vez cada uno, las computadoras u ordenadores cuánticos codifican información como serie de estados mecánicos cuánticos tales como direcciones de los electrones o las orientaciones de la polarización de un fotón representando un número que expresaba que el estado del bit cuántico está en alguna parte entre 1 y 0, o una superposición de muchos diversos números de forma que se realizan diversos cálculos simultáneamente.

En resumen, hablamos de computadores u ordenadores cuyo comportamiento es determinado de forma importante por leyes de la mecánica cuántica. El sistema descrito está formado por bits cuánticos (quantum bits) o qubits, y pueden ser por ejemplo: núcleos, puntos cuánticos semiconductores y similares.

Algunos visionan computadoras cuánticas que utilizan este tipo de estado sólido, qubits (quantum dots), es decir un material nanoestructurado preciso que se podría considerar como un arsenal de qubits. Pero la producción de ese arsenal ordenado qubits a nanoescala aislado del exterior puede ser una tarea tecnológica absolutamente exigente y compleja.


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#60 Ge. Pe.

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Publicado el 15 octubre 2007 - 11:15

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Células Artificiales


Científicos financiados por NASA investigan métodos para diseñar células que puedan suministrar sangre deshidratada y medicinas de la era espacial


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Mayo 29, 2003: Los glóbulos rojos son excelentes transportadores de oxígeno. Desdichadamente, eso es lo único que saben hacer. Con un poco de ayuda, sin embargo, podrían resultar mucho más útiles.

Glóbulos rojos. Crédito: Universidad Estatal de Iowa

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Imagínese, por ejemplo, que los glóbulos rojos pudiesen transportar todo tipo de cosas -- medicamentos además de oxígeno. Imagínese que la sangre pudiese al mismo tiempo deshidratarse y almacenarse durante meses o incluso años. Los médicos podrían transportarla a los campos de batalla -- o al espacio exterior si hablamos de astronautas. Imagínese que la sangre pudiese usarse para hacer transfusiones sin ningún riesgo de infección del SIDA o cualquier otra enfermedad.

Un grupo de investigadores universitarios está ayudando a NASA a desarrollar una célula artificial que pueda hacer todo esto, y aún más.

Los Bioingenieros Dan Hammer y Dennis Discher de la Universidad de Pennsylvania, y Frank Bates de la Universidad de Minnesota, han creado un tipo de molécula especial -- un polímero -- que puede fabricar algo muy parecido a una membrana celular, y han podido convertir estas membranas en células artificiales, o Polimerosomas, que son más fuertes y más fácilmente manejables que las células reales.

Un polímero es simplemente una cadena de moléculas más pequeñas que se han entrelazado. La celulosa en las plantas y la lana en las ovejas, son polímeros naturales. Podemos encontrar polímeros fabricados por el hombre en muchas formas, desde medias de nylon hasta repuestos para coches o relleno para muebles.

Los polímeros empleados en los Polimerosomas son más grandes y pesados que los de las moléculas naturales de las membranas celulares: tienen un peso molecular por encima de 3.600, comparado con un peso aproximado de 750 para los fosfolípidos, las moléculas ácido grasas empleadas por las células.

Las moléculas artificiales pueden fabricarse con una importante característica, que también comparten muchas moléculas naturales; pueden ser transformadas en anfifílicas mediante ingeniería, de modo que un extremo busque agua y el otro la evite. En una solución acuosa, este tipo de moléculas se une espontáneamente formando una doble capa con sus extremos hidrófobos (que no toleran el agua) en el medio y sus extremos hidrófílos (que toleran el agua) hacia el exterior.

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Arriba: Moléculas de fosfolípidos se unen entre si por los extremos formando una membrana de doble capa. (más información: http://www.cellsalive.com/)


"Eso fue lo que aprendimos", dice Hammer. "Nos dimos cuenta de que no hay nada que evite que un polímero forme una capa doble, tal y como lo haría un fosfolípido".

Las polimerosomas, sin embargo, cuentan con una ventaja enorme: pueden ser controladas. Uniendo moléculas diferentes, los investigadores están aprendiendo a manipular sus características, consiguiendo que hagan cosas que las células biológicas simplemente no pueden hacer.

Por ejemplo, las uniones de las Polimerosomas son fuertes. A pesar de que ciertamente, los fosfolípidos de las membranas naturales se unen entre sí, no lo hacen firmemente. Se mueven por los alrededores del interior de la membrana celular y, cuando desaparece la presión del ambiente acuoso, se separan.

Abajo: Polimerosomas gigantes (2-20 mm) en una solución salina tamponada con fosfato -- vistas con un microscopio de contraste de fases (solución interna de sacarosa 300 mM). Crédito: Universidad de Pennsylvania.

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Por otra parte, las Polimerosomas pueden diseñarse de modo que se unan unas con otras con mucha firmeza. Sus átomos pueden enlazarse no sólo dentro de un polímero simple, sino también con los átomos de los polímeros cercanos. A esto se le conoce como enlace cruzado, lo cual aumenta enormemente la resistencia de las células artificiales. (Son estos enlaces cruzados los que refuerzan los rizos de las permanentes del salón de belleza lo suficiente como para que mantengan la forma que les da el peinado). De hecho, gracias a los enlaces cruzados y al incremento en la resistencia de los polímeros, resulta mil veces más difícil quebrar a una Polimerosoma que a una célula fosfolípida.

"Probablemente la principal ventaja desde el punto de vista de NASA", dice Hammer, "es que una vez que las Polimerosomas han establecido sus enlaces cruzados, las células se hacen lo bastante resistentes como para permitir su deshidratación hasta convertirse en polvo". Se les puede almacenar fácilmente durante un período prolongado y sin ocupar demasiado espacio. En otras palabras, es la forma perfecta de transportar sangre adicional para las emergencias médicas que puedan surgir en los viajes a través de las grandes distancias del espacio exterior.

En realidad este fue el uso que él y sus colegas imaginaron inicialmente, afirma Hammer. Pero pronto se dieron cuenta de que las Polimerosomas podrías utilizarse también para el transporte de otras cosas.

Hammer explica: Es fácil encapsular varias clases de moléculas mediante Polimerosomas; tales células artificiales podrían ser enviadas a través del cuerpo. Debido a que su membrana exterior consiste en moléculas que no interactúan con las células, las Polimerosomas son invisibles a los ojos del sistema inmunológico. Podrían viajar sin obstáculos a través del torrente sanguíneo.

Mediante biongeniería, se podrían modificar las Polimerosomas de modo que algunos tipos de células reaccionasen a su contacto. Hammer, Discher y sus colegas pueden agregar ciertas moléculas a sus Polimerosomas para que éstas se acoplen a las células que se seleccionen como objetivo. Normalmente, dice Hammer, las Polímerosomas flotan a través del torrente sanguíneo, durante aproximadamente 18 horas antes de alcanzar su destino y acoplarse a las células deseadas.

Abajo: Esta secuencia de fotos microscópicas muestra como una Polimerosoma fuertemente unida mediante enlaces cruzados, puede ser deshidratada (para, por ejemplo, facilitar su almacenamiento y transporte) y rehidratada de nuevo. Crédito: Universidad de Pennsylvania.

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La palabra clave es "destino". Mediante las Polimerosomas, los médicos no tendrían que inundar el cuerpo entero con medicamentos. Se les podrían marcar objetivos, de modo que fuesen enviados sólo a los lugares donde fuesen necesarios. Medicamentos contra la artritis, por ejemplo, podrían enviarse a los dedos hinchados del paciente, sin el riesgo de causar reacciones en otras partes. Las Polimerosomas podrían transportar compuestos farmacéuticos anticancerígenos directamente hasta el tumor. Podrían incorporar agentes marcadores -- por ejemplo partículas de óxido de hierro -- que pudiesen ser detectadas por monitores de resonancia magnética. Si estas partículas se encapsularan en Polimerosomas diseñadas para adherirse a las células cancerosas, esto permitiría la localización de pequeñas células tumorales que hubiesen migrado a través del cuerpo.

Teóricamente, se podrían diseñar Polimerosomas para que transportasen tanto al agente marcador que localizaría el problema, como al medicamento que lo trataría.

Abajo: El Prof. Dan Hammer dirige el Departamento de Bioingeniería de la Universidad de Pennsylvania, un centro líder en la investigación de Polimerosomas. (más información: http://www.seas.upen...0/article2.htm)

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Usar materiales fabricados por el hombre para producir células artificiales es un "concepto altamente novedoso". "Creo que NASA vio esto como un material extraordinario, y querían saber lo lejos que llegarían sus implicaciones". Bajo ciertas condiciones, dice, las Polimerosomas adoptan formas que se asemejan a las formas que toman las células biológicas al, por ejemplo, dividirse.

Hammer y sus colegas continúan explorando las posibilidades. Están experimentando con diferentes tipos de polímeros, con el fin de averiguar de qué manera las características aprovechables de las células artificiales podrían expandirse.

Hammer cree que las aplicaciones más importantes de las Polimerosomas están aún por conocerse.

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Créditos y Contactos

Autor: Patrick L. Barry
Funcionario Responsable de NASA: John M. Horack
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls

Relaciones con los Medios: Steve Roy Traducción al Español: Miguel Artime/Carlos Román
Editor en Español: Héctor Medina
El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de [email protected] que incluye a [email protected] La misión de [email protected] es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.


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