LA_NANOTECNOLOGIA_APLICADA_EN_LOS_TRATAM

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LA NANOTECNOLOGÍA APLICADA EN LOS TRATAMIENTOS MÉDICOS Y 
DESARROLLO DE NUEVOS FÁRMACOS 
 
Yovera, Mario1; Mendoza, María Alejandra2 
1. Universidad Nacional Experimental del Yaracuy. Maestría en Enseñanza de la Química. 
Universidad Pedagógica Experimental Libertador Instituto Pedagógico Luis Beltrán Prieto 
Figueroa. Dirección: dragma2000@hotmail.com 
2. Universidad Centroocidental “Lisandro Alvarado” Decanato de Ciencias Veterinaria. 
Instituto Nacional de Salud Agrícola Integral. Yaracuy 
 
 
RESUMEN 
 
Actualmente, la investigación en el plano de la salud apunta a nuevos desafíos tecnológicos 
presentando diferencias notables con los métodos convencionales, debido al impacto que 
causa sobre los pacientes y la baja eficacia para la cura de enfermedades como el cáncer. 
En este sentido, dichas investigaciones respaldan el uso de la nanotecnología como 
herramienta innovadora en el campo de las ciencias, capaz de ofrecer nuevas soluciones 
para la transformación de los biosistemas y proveer de una amplia plataforma tecnológica 
con múltiples aplicaciones, así como estudios recientes demostraron que la nanotecnología 
ha hecho más eficiente la sensibilidad en la detección, la precisión diagnóstica y el 
tratamiento de enfermedades, la medicina regenerativa, la cirugía a nanoescala, la síntesis y 
liberación de fármacos. Durante la década pasada, el valor de los nanomateriales tuvo un 
incremento notable en el contexto de la entrega de nuevos fármacos mediadas por 
partículas para el tratamiento del cáncer y otras enfermedades. Los nanomateriales 
adquieren propiedades y características distintas que las de mayor escala, en este sentido la 
Química aplicada a la medicina juega un papel fundamental en el estudio de estos nuevos 
productos a nanoescala. Además, promete la creación de varios tipos de nanomateriales 
aplicables en la investigación y desarrollo de nuevos fármacos, métodos de diagnósticos de 
enfermedades, tratamientos médicos como la quimioterapia en tumores cerebrales, entre 
otros. Sin embargo, es necesario evaluar no solo los beneficios que aporta, sino también los 
posibles riesgos que pueden traen consigo las nanopartículas. El presente artículo, es 
producto de una investigación de tipo documental y se efectuó a través de la revisión crítica 
de artículos científicos para el análisis del estado del arte acerca del uso de la 
nanotecnología y la creación de nanomateriales y su aplicación en la salud. 
 
Palabras clave: Nanotecnología, nanomedicina, tratamientos, enfermedades, nanofármacos 
Introducción 
Contextualizando, los avances en el estudio científico de la materia a escala atómica han 
permitido consolidar un nuevo campo de conocimiento, la nanotecnología, cuyas 
implicaciones sociales han sido más profundas que las sucedidas con cualquier otra 
tecnología en los últimos siglos desde la Revolución Industrial. En efecto, Barrere y col 
(2009) han considerado a la nanotecnología como “la nueva revolución industrial” p. 28, 
por el impacto geopolítico que puede ser estratégico para el desarrollo científico, 
tecnológico y socioeconómico mundial. 
En general, la nanotecnología representa un potencial para el desarrollo científico y 
tecnológico global, no obstante, el rápido y creciente desarrollo de esta tecnología ha vuelto 
inevitable el debate sobre las implicaciones éticas en sus aplicaciones y usos. Barrere y col 
(2009), plantean la susceptibilidad en temas como “la equidad, el incremento en la brecha 
entre países más y menos industrializados; el medioambiente, los nanomateriales como 
posibles contaminantes; la seguridad, dispositivos no detectables y nuevas armas; y la 
biotecnología, modificación de organismos vivos, entre otros” p. 28. Por tanto, los acuerdos 
internacionales y las instituciones, con las regulaciones existentes y las que deben crearse, 
están destinadas a prevenir los usos destructivos o accidentales que puedan producirse y 
fomentar la investigación para explorar los posibles impactos medioambientales y 
principalmente los efectos sobre la salud. 
Sin embargo, es evidente la importancia que reviste el desarrollo de nuevas tecnologías 
aplicadas en el ámbito de la salud, por ejemplo, fomentar la creación de nuevos fármacos 
más eficientes para combatir enfermedades que muestran resistencia a los medicamentos 
empleados tradicionalmente, como lo sostiene Messeguer (2010). En este caso, se plantea 
el uso de la nanotecnología aplicada a la elaboración de fármacos, los cuales consisten en 
medicamentos envueltos en nanopartículas inteligentes capaces de ser dirigidas al sitio 
afectado para liberar el medicamento sin afectar otras células o tejidos sanos. 
La Nanotecnología puede definirse como la creación y diseño de materiales y dispositivos a 
nanoescala capaces de cumplir una función específica, y la explotación de fenómenos y 
propiedades de la materia a escalas nanométricas, es decir un tamaño alrededor de hasta 
100 nm (1 nm equivale a 10-9 m), o sea, la milmillonésima parte de la unidad métrica, o 
bien la millonésima parte de un milímetro. En esta escala se encuentran las dimensiones de 
las partículas atómicas y moleculares. Según Molins (2008) “el tamaño de un átomo oscila 
entre 0,1 y 1 nm, mientras que las moléculas simples pueden estar entre 1 y 10 nm, los 
virus entre 10 – 100 nm y las bacterias de 1.000 a 10.000 nm” p. 38. Por su parte, Miller y 
Senjen (2008) mencionan que “la molécula de ADN mide 2 nm, una molécula de proteína 5 
nm y un glóbulo rojo 7.000 nm” p. 1. Por ello, se considera la importancia en el manejo de 
la materia a nanoescala como parte fundamental para el avance de esta tecnología. Esto ha 
sido posible por el desarrollo de instrumentos microscópicos potentes que permiten realizar 
mediciones a nanoescala como lo plantea Cuberes (2007) “la implementación de nuevas 
técnicas de microscopías han permitido la caracterización de materiales a escala 
nanométrica e incluso su manipulación” p. 3. 
Por su parte, la Red Venezolana de Nanotecnología (2010), afirma que “al igual que la 
biotecnología y las tecnologías de información, la nanotecnología surge de la fusión de 
múltiples disciplinas como la ingeniería, la física, la química moderna y la medicina 
introduciendo una novedad cualitativa” p. 2. De allí su carácter transdisciplinario, y 
también su potencialidad de converger con otros campos de investigación y del 
conocimiento introduciendo nuevos modos en los procesos de producción de bienes y 
servicios. Por lo antes expuesto, se considera una de las nuevas tecnologías que 
inicialmente se denominó emergente, ahora se transforma, después de los acuerdos 
presentados por la comunidad científica como una tecnología convergente. 
Este artículo centra su interés en la relación entre la nanotecnología y la química moderna 
en el desarrollo de tratamientos médicos y la elaboración de nanomateriales capaces de 
transportar y liberar fármacos de manera controlada, mínimamente invasiva y con actuación 
específica en la zona afectada para aumentar su eficiencia terapéutica y disminuir el 
impacto sobre otros tejidos sanos. 
Nanopartículas 
Las Nanopartículas son todas aquellas estructuras moleculares creadas y diseñadas a partir 
del manejo atómico de la materia, con características únicas y nuevas, diferentes a las del 
material original de los que se derivan, así como lo plantea Molins (2008). Por su parte, 
Cuberes (2007) establece “las propiedades de las nanopartículas dependen de cómo están 
orientados los átomos que las constituyen. Además, cuando se manipula la materia a escala 
atómica y molecular, se ponen de manifiesto fenómenos y propiedades nuevas” p. 1. 
Asimismo, explica Molins (2008) que “a tal escala, la materia adopta propiedades muy 
diferentes de las que exhibe a gran escala” p. 39. De estas consideraciones, se indica que las 
nanopartículas son más fuertes, más resistentes, más ligeras, mejores conductoras, más 
porosas y menos corrosivas, lo que las convierte en materiales con propiedadesextraordinarias en comparación con los correspondientes materiales existentes. Para ilustrar 
esto, se pueden mencionar los fullerenos o buckyballs, nanotubos, dendrímeros, puntos 
cuánticos, nanoenvolturas, nanogotas y nanorobots, entre tantos. En efecto, las partículas a 
escala nanométrica siguen las leyes de la física cuántica, sostiene Molins “a nivel de 
nanopartículas, pueden ocurrir cambios en las propiedades químicas, eléctricas, magnéticas, 
mecánicas y biológicas del material que lo diferencia del correspondiente en su forma 
normal, sin alterar su composición química” p. 40. Por estas razones se puede inferir que 
las características nuevas que presentan las nanopartículas se basan en su flexibilidad, 
resistencia, conductividad, tensión superficial e incluso la coloración. 
 
Figura 1. Fullereno o Buckybola C60 
Entre las nanopartículas de primera 
generación se encuentran los fullerenos, 
específicamente la buckybola C60, 
denominación dada por el parecido a la 
esfera geodésica de Buckminster Fuller; 
son estructuras diminutas con base en 
carbonos configurados en forma similar a 
un balón de fútbol. Existen derivados 
hidrosolubles de estas nanopartículas 
denominadas fullerenoles, según Calderón 
y col (2010) “son el mayor logro de la 
nanotecnología en los tratamientos de 
neuroprotección” p. 38 
 
 
Otra de las configuraciones de 
fullerenos en forma cilíndrica, como un 
tubo o una red alambre enrollado, se 
tienen los nanotubos, con alta 
flexibilidad y extraordinaria resistencia. 
Estas nanopartículas pueden ser 
utilizadas como envoltorios del 
medicamento, que estará contenido en 
su interior, y así transportarse a un 
punto específico, luego ser liberado de 
manera controlada para que actúe sobre 
el tejido dañado, cumpliendo de manera 
efectiva su propósito. 
 
 
 
Figura 2. Nanotubo de carbono 
 
La Nanotecnología y los tratamientos médicos diagnósticos 
 Existe una evidente necesidad de investigar la utilización de nanomateriales en los 
diferentes campos de la medicina, tanto en los tratamientos de diversas enfermedades como en 
la utilidad de los transportadores y liberadores de medicamentos, además se ha estudiado la 
posibilidad de su uso en la terapia génica como lo explica Clavijo y col (2008). A partir de 
esta terapia, por ejemplo, se puede modificar el comportamiento de parásitos como el 
plasmodium falciparum, causantes de la malaria. Esto es posible debido al potencial de 
diagnóstico rápido de enfermedades infecciosas, mediante el uso de biosensores que detectan 
el ADN específico de un agente patógeno particular y las variedades resistentes a los 
antibióticos, lo cual permitiría la instauración oportuna y precisa del tratamiento o terapia 
antimicrobiana. 
 Por otro lado, Wang y col (2007) estudiaron las aplicaciones de la nanotecnología a nivel 
neuronal, los autores sostienen que los ensayos en cultivos celulares de neuronas de corteza e 
hipocampo han demostrado que el uso de agentes bloqueadores de receptores de tipo AT1 se 
relacionan con la disminución en la acumulación de la proteína amiloide tipo b de la 
enfermedad de Alzheimer. Asimismo, la nanotecnología provee nuevos métodos, como 
ejemplo están los estudios realizados por Li y col (2007) los cuales explican “la actividad 
funcional de la proteína de las membranas celulares in situ, ha logrado una caracterización 
más precisa del receptor tipo 1 de la angiotensina II (AT1), así como otros tipos de receptores 
como el AT4” p. 930, dichos estudios y su aplicación han sido probados en el control de la 
presión arterial. 
 
La Nanotecnología aplicada a los productos farmacéuticos 
La importancia de la nanotecnología aplicada en la terapia con medicamentos reside en la 
posibilidad de suministrar fármacos de bajo peso molecular o macromoléculas, destacando los 
péptidos, proteínas y genes, de manera localizada hacia un cierto tejido de interés. En efecto 
Villafuerte-Robles (2008) sostiene que “la nanotecnología farmacéutica se enfoca en el 
desarrollo de formulaciones de agentes terapéuticos con nanocomplejos biocompatibles” p. 1. 
Entre los nanocomplejos se encuentran la nanopartículas, nanocápsulas, sistemas micelares, 
dendrímeros, nanoestructuras de carbono, huellas cuánticas, principalmente, los cuales pueden 
ser empleados para direccionar el suministro de fármacos hacia un tipo de células o tejidos 
específicos. En este orden de ideas, Calderón y col (2010) plantea “el desarrollo de 
nanosistemas para la entrega local y sistémica de fármacos en el tejido nervioso” p. 36. Estos 
autores sostienen que “sustancias usadas comúnmente no son capaces de cruzar la barrera 
hematoencefálica debido a que casi el 100% de ellas son péptidos y proteínas de elevado peso 
molecular” p. 36, en comparación con las nanopartículas de bajo peso molecular que 
constituyen aproximadamente el 98% del nanofármaco. 
Aunado a esto, Lechuga (2008) explica “la idea consiste en utilizar nanoestructuras que 
transporten el fármaco hasta la zona dañada y allí lo liberen como una respuesta a un 
estímulo” p. 108. Aunque es necesaria la previa encapsulación o desactivación del fármaco 
para que no actúen durante el tránsito por el organismo hasta llegar a su destino, de tal manera 
que se mantengan intactas sus propiedades físicoquímicas y así minimizar los efectos 
secundarios que pudiera causar en otras zonas. Una vez que el fármaco ha llegado a su destino, 
debe liberarse a una velocidad apropiada para garantizar su efectividad, lo cual se puede lograr 
mediante una variación de condiciones, por ejemplo, el pH o la temperatura, en la zona 
dañada, o mediante un control preciso de la velocidad de degradación del nanomaterial 
encapsulante, permitiendo la liberación controlada del fármaco. 
En el mismo sentido, los sistemas de liberación de fármacos están constituido por un 
principio activo y un sistema transportador, los cuales garantizan que se puede dirigir la 
liberación del fármaco al lugar requerido en la cantidad adecuada como lo explica Quintili 
(2012). Además, estos sistemas deben cumplir con ciertas características como, baja toxicidad, 
propiedades óptimas para el transporte, liberación del fármaco y una prolongada vida media en 
el organismo. Estas propiedades pueden encontrarse al aplicar la nanotecnología en su 
elaboración, así esto permite, por medio de la fabricación de dispositivos a nanoescala, se 
libere el fármaco de forma poco invasiva y menos tóxica para el tejido celular que no necesite 
del tratamiento farmacológico, garantizando la efectividad del medicamento, por medio del 
control preciso de la dosis requerida, además del tamaño, la morfología y las propiedades 
superficiales del compuesto farmacológico a utilizar. 
Por otro lado, entre las aplicaciones de los nanofármacos se conocen los usos de 
nanocápsulas y nanoesferas, que son nanopartícula poliméricas de 10 a 1000 nm, elaboradas 
de fuentes naturales como gelatina, alginato y quitosano o artificialmente de poliácido 
glicólico, poliácido láctico o polialkilcianocrinolato (polibutilcianoacrilato PBCA), los cuales 
son biodegradables como lo demuestra Zhong y Bellamkonda (2008) en su estudio sobre 
biomateriales aplicados al sistema nervioso central. En estas nanoestructuras, los 
medicamentos pueden ser encapsulados, absorbidos, disueltos o unidos por enlaces covalentes 
de manera que le proporcionan estabilidad en el traslado hacia la zona afectada. Por ejemplo, 
los PBCA son biodegradables, y se han usado ampliamente en la preparación de 
nanopartículas. 
Existen otras estructuras denominadas liposomas, de diámetros menores a 100 nm, usados 
como pequeños vehículos con un centro acuoso incluido en una capa doble de fosfolípido y 
son identificados por el retículo endoplasmático rugoso, donde son eliminados rápidamente. 
En un estudio realizado por Peer y col (2007) se aplicó experimentalmente el uso de liposomas 
para la entrega de medicamentos antineoplásicos, factores de crecimiento y genes en el 
cerebro,obteniendo resultados satisfactorios, aunque los autores recomiendan realizar más 
pruebas para consolidar sus hallazgos. 
 Otro de los sistemas nanotransportadores alternativos son los dendrímeros y micelas, los 
cuales están constituidos por matrices de lípidos sólidos estabilizados con surfactantes 
biocompatibles, como lo explica Álvarez-Lemus y col (2012), en las que se ha logrado 
encapsular eficientemente agentes quimioterápicos. Además, en su estudio se demostró la 
utilidad para entregar drogas antineoplásicas en tumores cerebrales tanto in vivo como in vitro 
en ratas con gliomas. También han sido empleados para transportar medicamentos del tipo 
inhibidores de la proteasa de VIH. Asimismo, Quintili (2012) expone “una alternativa basada 
en moléculas artificiales denominadas dendrímeros, que son estructuras tridimensionales 
ramificadas que pueden diseñarse a escala nanométrica” p. 139. Estos dendrímeros cuentan 
con varios extremos libres en los que se puede acoplar y ser transportadas moléculas de 
distinta naturaleza desde agentes terapéuticos hasta moléculas fluorescentes de diagnósticos. 
En estudios realizados por Baker, se aplicó metotrexato en algunas ramas del dendrímero para 
el tratamiento del cáncer, en otras incorporó agentes fluorescentes como ácido fólico o folato, 
una vitamina necesaria para el funcionamiento celular, obteniendo resultados positivos, ya que 
las moléculas de folato en el dendrímero se aferran a los receptores de las membranas 
celulares y éstas las reciben como si estuvieran aceptando una vitamina; Cuando permiten que 
el folato transpase la membrana, la célula también recibe el fármaco que la aniquila. 
 Sin embargo, pese a las ventajas que representa el uso de polímeros como sistemas 
acarreadores o de transporte de fármacos hacia el cerebro, existen algunas características que 
aún hay que optimizar, como el hecho de que producen una respuesta inmune en la mayoría de 
los casos y que la velocidad de degradación del polímero aún no se ha podido controlar 
adecuadamente. 
 
La Nanotecnología y el tratamiento del cáncer 
La aplicación de la nanotecnología en la medicina se ve reflejada en los esfuerzos 
presentados en investigaciones para el tratamiento del cáncer. Al combatir la enfermedad a 
escala molecular, se permite detectar precozmente por vía de diagnósticos efectivo y así se 
pudiera identificar y atacar más específicamente a las células cancerígenas. La FDA (Food 
Drugs Administrations) ha aprobado algunos tratamientos contra el cáncer basados en 
nanopartículas. Existen diversos métodos para la síntesis de nanopartículas y obtener matrices 
de diferentes tamaños, así la droga o principio activo puede incorporarse por adsorción, 
absorción, encapsulación o por enlaces covalentes, como se mencionó anteriormente. Esta 
última modalidad, se logra por lo general, según Álvarez-Lemus (2012) “mediante una simple 
reacción de acoplamiento entre nanopartículas funcionalizadas con grupos amino y derivados 
de éste” p. 150. Las propiedades tanto físicas como químicas de nanopartículas están 
íntimamente relacionadas con su eficiencia funcional y por ello su caracterización exhaustiva, 
permite tener un control de calidad garantizando la reproducibilidad de los resultados. Debido 
a que las quimioterapias para tumores cerebrales, han mostrado muchas limitaciones y 
desventajas, la nanotecnología aplicada a los tratamientos del cáncer surge como una 
alternativa prometedora en este campo. 
Por otro lado, Calderón y col (2010) explica que “diversos medicamentos utilizados para el 
tratamiento del cáncer han sido desarrollado en base a la nanotecnología” p. 36. Por tal razón, 
se puede asegurar que hoy en día la terapia nanotecnológica para combatir el cáncer es una 
realidad, desde diagnósticos hasta tratamientos, se abarca un arsenal a nanoescala para 
combatir padecimientos oncológicos. 
De acuerdo a los razonamientos que se han venido realizando, se puede establecer que la 
investigación en cáncer ilustra muchas de las potenciales aplicaciones de la nanotecnología a 
corto y mediano plazo, ya que es posible el desarrollo de terapias más adecuadas para el 
tratamiento de tumores cerebrales, basadas en: sistema de diagnóstico e imagen que permitan 
detectar un proceso canceroso desde etapas muy tempranas capaz de identificar la estirpe, esto 
puede ser posible a través del marcaje de células y el desarrollo de nuevas técnicas de imagen; 
Dispositivos multifuncionales capaces de evitar barreras biológicas para transportar múltiples 
agentes terapéuticos directamente a las células cancerígenas y aquellos tejidos que juegan un 
papel crítico en el crecimiento y metátesis del cáncer; Sistemas que proporcionen información 
en tiempo real de los efectos terapéuticos o de la cirugía sobre la zona tumoral; y agentes que 
puedan predecir cambios moleculares y prevenir que las células potencialmente cancerígenas 
se conviertan en malignas. 
 
Resultados y discusiones 
En este artículo se han presentado de forma general, con una visión teórica asociada a la 
nanotecnología en los tratamientos médicos, el desarrollo de nanopartículas y sus aplicaciones 
en la creación de nuevos fármacos, mostrando las ventajas, desventajas y sus implicaciones en 
la salud del paciente. A partir de investigaciones realizadas por expertos en el campo de la 
salud, la química y la tecnología, se pudo evidenciar el creciente avance de la nanotecnología 
aplicada en los tratamientos médicos y la creación de nuevos fármacos para mitigar los 
padecimientos en los pacientes, y lo más importante, consolidar nuevos tratamientos eficientes 
y viables contra enfermedades que destruyen vidas cada día en el mundo. 
 
Conclusiones 
La Nanotecnología debe ser considerada un área de conocimiento de suma importancia para 
la humanidad, debido al potencial que presenta para en beneficio de la salud, a través de 
tratamientos médicos y sistemas de suministros de fármacos. Algunos autores consideran 
como paso crucial el proceso de desarrollo de nuevos medicamentos y dispositivos aplicados 
en la salud. Asimismo, se considera valioso el aporte de la ciencia y la tecnología en la 
elaboración de nanopartículas, debido a la versatilidad en su formulación, las propiedades de 
liberación sostenida, el tamaño subcelular y la biocompatibilidad con tejidos y células. 
Finalmente, la dinámica social ha transformado las actividades humanas y con ello se 
evidencia la aparición de enfermedades y el acelerado crecimiento de patologías cada vez más 
complejas, por ende es necesario el desarrollo de la ciencia y la tecnología a partir del impulso 
de nuevos tratamientos médicos y la creación de nuevos fármacos, esto puede ser posible 
apoyados en la nanotecnología como una alternativa más efectiva que permita crear 
condiciones de vida más sanas. 
 
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