Recientemente investigadores de la Universidad de Oregon están desarrollando un   nuevo sistema de liberación de fármacos anticancerígenos inhalables utilizando nanotransportadores basados en lípidos nanoestructurados, que en su interior se encuentran drogas quimioterapeuticas ademas de  siRNA (ARN de interferencia pequeño) que cumple la función de inhibir la expresión de genes involucrados en la resistencia a fámarcos anticancerígenos como lo son las bombas que bombean el fármaco hacia el exterior de la célula cancerosas.

  Experimentos que se hicieron demostraron que el fármaco suministrado a los pulmones vía inhalación se elevó en un 83% en comparación  con un 23% vía administración vía inyección endovenosa, aumentando de esta manera la eficacia del tratamiento, de esta forma existen buenas perspectivas de ser aplicado masivamente en la población en  un futuro cercano.

 El mecanismo por el cual neutralizan las toxinas, se basa en nanopartículas insertas en un recubrimiento hecho de membranas de globulo rojo, con el fin de camuflarse y no ser reconocidas como un ente extraño frente al sistema inmunologico, lo interesante es que estas nanoesponjas neutralizarían no solo a una clase de toxina como ocurre en el caso de los antídotos, sino que a una amplia gama de toxinas cuyo mecanismo es perforar las membranas celulares de los huéspedes.

  Estos estudios han resultado exitosos en ratones en los cuales se les inyecto  nanoesponjas  y posteriormente una mortal toxina (alfa-hemolisina) proveniente del Staphylococcus aureus logrando sobrevivir el 90% de los ratones que fueron previamente inoculados con nanoesponjas,  se espera a futuro hacer pruebas en humanos. A continuación un video que ilustra este estudio.

 Para lograr desarrollar este innovador papel, los investigadores insertaron nanopartículas en la estructura polimérica (polímero de celulosa) del papel normal y los dispersaron en una solución, el resultado es una matriz polimérica que dependiendo del tipo de nanopartícula insertada, se derivan sus propiedades, por ejemplo si se insertan nanopartículas de oxido de hierro, entonces da origen a papel magnético, si estas son de plata se genera un papel con propiedades antibacterianas.

 Este papel tiene múltiples aplicaciones en el sector industrial y salud, ya que se podrían aprovechar sus propiedades antibacterianas para envasar alimentos y para la prevención de infecciones en centros hospitalarios, por otro lado las propidades magnéticas del papel podrían ser útiles para proteger monedas, billetes y otros documentos similares, y por último las propiedades repelente al agua tienen muchas aplicaciones posibles relacionadas con la protección.

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.

A raíz de esto, investigadores europeos han publicado un artículo en la revista Nature Chemistry, en donde describen el desarrollo de microesferas que encapsulan a un catalizador de Paladio, el cuál activaría el fármaco solo dentro de la célula cancerígena, sin afectar al resto de las células, evitando así todos los efectos secundarios inherentes a este tratamiento.

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.

El dispositivo consiste en un Chip  que posee una matriz de nanocables de Silicio, recubiertos por un compuesto orgánico del tipo amina, el cual se une directamente con las moléculas del explosivo, al unirse esto provoca un cambio en la conductancia de los cables.

El Chip fue puesto a prueba frente a explosivos líquidos ademas de vapores de TNT mezclados con el aire, detectandolos en forma exitosa, ahora el grupo está trabajando en el diseño de matrices de nanocables recubiertos por otras moléculas para así detectar otros tipos de explosivos

Esta nueva tecnología podría tener muchas aplicaciones, por ejemplo cargar el celular a través de las conversaciones, o generar electricidad en las carreteras a partir del ruido de los automóviles, etc.. a continuación un esquema del nanogenerador piezoeléctrico basado en nanocables de oxido de Zinc.

Los nanopolímeros tienen aplicaciones en una gran cantidad de industrias, como la alimentaria en la que es imprescindible mantener una adecuada higiene, industria del aseo, limpieza de  vidrios(automóviles, edificios, etc..) , limpieza de superfices de concreto, cemento, granito aplicable a pisos techos, murallas, también son aplicables en acero inoxidable en donde protegen contra la corrosión.

El mecanismo por el cual los nanopolimeros confieren esta nanoprotección, es el mismo que esta implicito en el efecto loto, que consiste en la protección natural que posee la superfice de la flor de loto de tal forma que repele cualquier tipo de sustancia que entre en contacto con ella, como el agua, aceites, miel etc.. esto gracias a superficies super hidrofóbicas que estan estructuradas a escala nanotecnologica.

Hoy en día existe un mercado incipiente de empresas que ofrecen nanopolímeros destacando en chile C-TEC empresa pionera en entregar soluciones nanotecnologicas para el sector industrial en Chile.