Avances en Nanotecnología » Nanoparticulas

Nanocatálisis y sus aplicaciones en la industria Química

admin — Sat, 23 Apr 2011 03:21:28 +0000

Nanocatálisis se refiere a la aplicación de Nanomateriales como catalizadores, este es un campo que ha experimentado un crecimiento vertiginoso, con aplicaciones tanto en Catálisis Homogénea como en Catálisis Heterogénea. Si bien la catálisis representa una antigua práctica que el hombre a llevado a cabo hace siglos, hoy ha experimentado un renovado interés, principalmente por las interesantes propiedades que presentan estos materiales como son: su alta área superficial, alto potencial superficial, conductividad eléctrica y resistencia mecánica. Uno de los objetivos claves de la investigación en Nanocatálisis, es producir catalizadores con un 100% de selectividad, alta actividad, bajo consumo de energía, y una vida útil larga, esto se puede lograr controlando con precisión el tamaño, forma, distribución espacial, composición de la superficie, estructura electrónica, estabilidad térmica y química de las Nanopartículas individuales.

En catálisis homogénea, se utilizan como catalizadores, nanopartículas de metales de transición en soluciones coloidales, en este tipo de catálisis, las nanopartículas se dispersan finamente en una solución orgánica o acuosa, o en una mezcla de solventes.

Las nanopartículas metálicas coloidales, son catalizadores muy eficientes debido a que un gran número de átomos están presentes en la superficie de éstas. El método que se utiliza en su síntesis, es muy importante para aplicaciones catalíticas. El método de reducción empleado controla el tamaño y forma de las nanopartículas que se forman, lo cual es muy importante en aplicaciones catalíticas.

Los Nanocatalizadores metálicos en catálisis heterogénea se preparan mediante la adsorción de nanopartículas en los soportes, que consiste en la funcionalización de los soportes para absorber las nanopartículas en ellos y la fabricación de nanoestructuras a través de técnicas litográficas.

Aplicaciones de los Nanocatalizadores en la industria Química

La utilización de Nanocatalizadores en la industria Química, proporciona una gran cantidad de utilidades, entre ellas:

1 Aumento de la selectividad y actividad de los catalizadores, mediante el control del tamaño de poro y características de las partículas
2 Sustitución de catalizadores de metales preciosos por nanocatalizadores a la medida y el uso de los metales básicos, lo que mejora la reactividad química y reduce los costos del proceso.
3 Catálisis en el diseño de membranas puede ser útil en la eliminación de moléculas no deseadas de gases o líquidos mediante el control del tamaño de los poros y las características de la membrana.

En vista de los numerosos beneficios potenciales que se pueden obtener a través de su uso, los catalizadores basados en Nanotecnología, han sido objeto de una atención considerable en los últimos tiempos. Muchas aplicaciones y patentes han aplicado los catalizadores nanotecnologicos, ya que produce mejoras significativas en los procesos industriales.

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Nariz electrónica detecta Cáncer a través del aliento

admin — Sun, 16 Jan 2011 05:23:09 +0000

Los avances científicos han llegado a tal punto, que no esta muy lejano el día en que una persona pueda saber si padece cáncer a través de su aliento con tan solo soplar un tubo. Este avance está siendo desarrollado por investigadores Israelies que diseñaron una especie de nariz electrónica que fue capaz de detectar cáncer en un grupo de 200 personas, en las que se contaban personas sanas y otras con alguno de los 4 tipos de cáncer mas comunes en países desarrollados (mama, pulmón, pancreas, prostata).

Esta nueva tecnología se basa en nanosensores construidos con nanopartículas de oro, los cuales son sensibles a moléculas orgánicas(biomarcadores) volátiles propias de cada tipo de cáncer. Este nuevo desarrollo supone un gran avance en el diagnóstico clínico de esta enfermedad, ya que este aparato es mas pequeño, fácil de usar y menos costoso que los métodos actuales.

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Anticuerpos artificiales basados en Nanotecnología

admin — Sat, 19 Jun 2010 22:17:34 +0000

Los Anticuerpos son Proteínas que tienen como función el detectar y neutralizar agentes extraños al organismo, como por ejemplo Bacterias, virus, y otros microorganismos, Esta función la logran uniendose a determinadas zonas del agente extraño por lo general una proteína, la que recibe el nombre de Antígeno, esta unión se da por una complementariedad espacial de una determindada zona del anticuerpo llamada región variable con el antígeno.

Un equipo de Investigadores de Estados Unidos y Japón, han logrado sintetizar una nanopartícula hecha de un polímero sintético, que posee la especificidad y selectividad de un Anticuerpo natural, incluso funciona dentro del torrente sanguíneo en un animal vivo, este avance podría tener aplicaciones en terapias con anticuerpos, antídotos para toxinas, purificación de proteínas, etc.. además es muy interesante el hecho de que una estructura hecha en forma artificial no proteica pueda remplazar en función a una estructura biológica proteica, este es un ejemplo más de como la Nanotecnología esta entrando fuerte en al campo de la Biotecnología y Medicina.

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Casas y edificios que se reparan solos después de un terremoto

admin — Sun, 06 Jun 2010 22:21:47 +0000

Las aplicaciones de la Nanotecnología han llegado incluso en tareas de reconstrucción después de un terremoto, y esto porque Investigadores de una universidad inglesa, están desarrollando un nuevo material formado por Nanopartículas en forma de Nanopolímeros, com propiedades de pasar del estado sólido a líquido ,al ser sometidas a una presión, de esta forma al estar en estado líquido rellenaría las grietas de las viviendas ,que luego se solidificarían reparando así las casas y edificios.

Este nuevo nanomaterial vendría como anillo al dedo en las nuevas construcciones que se están realizando luego del gran terremoto en chile ocurrido el 27 de Febrero del 2010.

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Nanotecnología en Diabetes: Tatuaje para medir Glicemia basado en Nanotubos de Carbono

admin — Mon, 31 May 2010 03:11:57 +0000

Una gran cantidad de personas en el mundo padece algún tipo de Diabetes, ya sea Diabetes tipo 1 o tipo 2, en el caso de la Diabetes tipo 1, se hace necesario el control estricto de la Glicemia(concentración de glucosa en la sangre) ya que en esta variedad, el cuerpo no tiene la capacidad de fabricar insulina, hormona que es indispensable en el control de la glucosa en sangre, por lo tanto el paciente necesita administrarse en forma externa esta insulina y en dosis exactas, calculadas en función a los valores de glicemia en el momento, de esta forma evita tener alzas en la glicemia (hiperglicemia) que a largo plazo provocan complicaciones graves de salud.(Ver complicaciones crónicas de la Diabetes).

Para monitorizar los niveles de glucosa, los diabéticos utilizan glucómetros en los cuales es necesario la extracción de sangre a través de una punción en el dedo, procedimiento que tienen que hacer varias veces al día, resultando por ende invasivo y molesto, también estan los monitores continuos de glucosa que como dice el nombre informan de los niveles de glucosa en forma contínua(lapso de minutos) y estan basados en un sensor implantado bajo la piel, por lo tanto no requiere de una punción en el dedo, lo cual es favorable, sin embargo, estos monitores no tienen la precisión de los tradicionales glucómetros.

Estos dispositivos se basan en su mayoría en una reacción química de la Glucosa con una enzima(Glucosa oxidasa) en los que uno de sus productos finales(Peroxido de Hidrogeno) es medido y así se obtiene la glicemia en forma indirecta, esta forma de medir esta a punto de cambiar ya que investigadores dirigidos por Michael Strano del MIT estan haciendo estudios del uso de nanotubos de carbono envueltos en un polímero que forma una nanopartícula que es sensible a la concentración de glucosa, en este caso se mide la fluorescencia de los nanotubos de carbono que se correlaciona con la concentración de Glucosa. En base a esto, los investigadores planean diseñar una tinta con estas nanopartículas inyectadas bajo la piel en forma de Tatuaje, que podría durar 6 meses y así poder saber la Glicemia en forma contínua, a través de la detección de su fluoerescencia, con la ventaja es que los nanotubos no se destruyen y además, obtener mediciones con mayor precisión a un menor costo.

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Nanotecnología aplicada al tratamiento del mal de Alzheimer y otras enfermedades Neurodegenerativas

admin — Tue, 11 May 2010 12:30:11 +0000

Una de las características que tienen en común las enfermedades neurodegenerativas, como el mal de Alzheimer, es la existencia de una muerte neuronal, las neuronas difícilmente se regeneran por sí solas, para poder regeneralas necesitamos de células madres provenientes de alguna de las fuentes posibles como: embriones, cordon umbilical o médula osea, que se deben inyectar en forma directa al cerebro, evidentemente este procedimiento resulta poco práctico e invasivo.

Otro método que consiste en inyectar en la sangre Factores de crecimiento, que estimulen a las propias células madres del cerebro para que regeneren neuronas, sin embargo, este método tiene un pequeño problema, ya que estos factores al ser vertidos en la sangre, podrían interactuar con algun otro tipo de tejido distinto al cerebral.

para solucionar este problema, investigadores españoles estan desarrollando Nanopartículas, que actuen como un vehículo nanotecnologico, y permita así, transportar los factores de crecimiento en forma específica al cerebro, y no a otro tejido, mediante unos marcadores moleculares que tendrían afinidad solamente con receptores ubicados en las superfice de las neuronas, y solo en este lugar depositarían los factores. Esta es una aplicación mas de la Nanotecnología en Biomedicina y se espera que a futuro este presente en todas las áreas de la Medicina.

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Desarrollan Biosensor que detecta células de cáncer basado en Nanotecnología

admin — Thu, 26 Nov 2009 15:56:24 +0000

Nanopartículas de Oro

Investigadores españoles pertenecientes al Centro de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología (CIN2), acaban de patentar y publicar en la revista Analytical Chemistry la descripción de un biosensor capaz de identificar y cuantificar células cancerigenas desde una muestra biológica. Este biosensor se basa en el hecho de que las células cancerigenas sintetizan algunas proteínas (de membrana) que son propias de ellas y que no se encuentran presente en las células normales, este biosensor identifica estas proteínas a través de anticuerpos que se unen en forma específica a estas proteínas, ahora estos anticuerpos se encuentran modificados con Nanopartículas de Oro para aprovechar sus propiedades electroquímicas y así generar una señal que pueda ser detectable.

Las ventajas de este biosensor son múltiples, ya que permite la detección precoz del cáncer, y con esto la posibilidad de realizar un tratamiento exitoso, por otro lado se trata de un apárato sencillo, portable y fácil de utilizar muy similar a un glucómetro y que no necesita de personal especializado para realizarlo.

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Nanotecnología para purificar el Agua

admin — Fri, 14 Aug 2009 04:21:02 +0000

Investigadores de México han desarrollado una metodología que aplica los conceptos de la Nanotecnología para la purificación de Agua, y que podría convertirse en la solución para el tratamiento de aguas residuales proveniente de las industrias. La metodología consiste en el desarrollo de nanopartículas de óxido de Titanio que se depositan sobre una superficie de vidrio o cristal, y que luego se les somete a altas temperaturas y activación con radiación Ultravioleta, se comprobó que estas nanopartículas son capaces de remover los compuestos tóxicos del agua. Esta investigacion tiene trascendencia ya que que sería aplicable no solo a la industria sino que también en la purificación de agua para el consumo humano

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Terapia génica contra el cáncer usando herramientas Nanotecnologicas

admin — Mon, 30 Mar 2009 06:56:23 +0000

Célula Tumoral

Científicos Británicos han desarrollado nanopartículas que permiten transportar genes anti cáncer hasta células tumorales en forma selectiva, sin alterar las células sanas, integrando los genes en forma exitosa, pudiendo así las células cancerosas expresar las proteínas correspondientes que ayudarían a destruir las células tumorales y de esta manera frenar el cáncer. Este experimento se realizó en ratones y se espera dentro de poco comenzar los ensayos en humanos. Esta nueva tecnología tiene una gran relevancia, ya que permitiría tratar aquellos cánceres, que por afectar organos vitales no son operables, abriendo así una nueva esperanza para una cura definitiva de este mal.

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Crean pomada para tratar el cáncer a la piel

admin — Tue, 02 Sep 2008 20:30:52 +0000

Investigadores de Brasil han creado una pomada basada en los principios de la nanotecnología y que es capaz de matar células cancerígenas casi con un 100% de eficacia, esta pomada esta hecha en base a nanomateriales que actuan como un vehículo nanotecnologico y que se une selectivamente a células tumorales, para que estos nanomateriales tengan su efecto, es necesario aplicar posteriormente luz ultravioleta para así activar una serie de reacciones químicas que conducirán a la formación de radicales libres, que serán los encargados de matar selectivamente a las células tumorales. Esta pomada es solo efectiva en tumores en estado inicial e intermedio y no tiene eficacia en cánceres agresivos como el melanoma maligno