NANOTUBOS DE CARBONO, UNA PROPUESTA DE SOLUCIÓN A ALGUNOS DE LOS PROBLEMAS DE LA HUMANIDAD

A hablar de los nanotubos de carbono, es casi obligatorio tener claridad acerca de las escalas de medición que utiliza el Sistema Internacional de Unidades de Medida (S.I). para ello, un nanómetro (1nm) es equivalente a 1×109m, es decir, la mil millonésima parte de 1 metro y en la naturaleza encontramos longitudes tan pequeñas a nivel atómico. Por otra parte, investigaciones previas con estructuras conformadas con moléculas de carbono llevaron a la conclusión que pueden existir en dos formas: diamante y grafito, el primero, supremamente resistente a altas presiones y eléctricamente aislante; y el segundo, totalmente opuesto a su compañero, eléctricamente conductor y resistencia a la deformación relativamente baja.

Entre los años 80 y 90 se llevaron grandes avances en cuanto a investigación, siendo así el descubrimiento del fullereno (Kroto, 1985), el cual fue motivo del premio Nobel en Química en 1996. Éstas estructuras a base de carbono pueden ser funcionalizadas químicamente, es decir, modificados mediante reacciones químicas para cumplir funciones específicas. Los nanotubos de carbono puedes ser pensados como laminas monoatómicas de grafito, enrollada en forma de cilindro (Hernandez, 2013), al tener un diámetro supremamente pequeño (alrededor de los 2 a 100 nm) son catalogadas como nano estructuras, éste tipo de estructuras conforman una nueva gama de materiales los (Gonzalez, 2013)cuales hoy por hoy son empleados tanto en la industria como en investigaciones de índole médico.

Una de las aplicaciones industriales, es combatir el deterioro biológico de los materiales que son utilizados en la construcción por parte de la adherencia y crecimiento de hongos y bacterias utilizando elementos como el zinc, cobre, titanio y plata, éste último siendo el mas eficiente en cuanto a efectos microbicidas. Desde la perspectiva médica, posee varios propósitos como lo son transporte de fármacos, diagnóstico y tratamiento de patologías que afectan a la humanidad. Al tener en cuenta el nanotubo de carbono como agente de transporte de fármacos es una perspectiva con un posible gran impacto dentro de los procedimientos médicos, puesto que reduce la invasión y por ende los efectos colaterales que éstos traen; no obstante se tienen inconvenientes acerca de la vectorización específica del nanotubo, es decir, guiar correctamente la nano estructura a través del torrente sanguíneo para que cumpla correctamente y a cabalidad su propósito.

Otro de los inconvenientes detectados es la dosis especifica para encontrar resultados concretos; teniendo en cuenta que al funcionalizar los nanotubos de carbono se utilizan elementos metálicos, producen citotoxicidad al encontrarse en cantidades considerables dentro del cuerpo humano y por su naturaleza son difícilmente absorbidos y metabolizados por el mismo. En cuanto a diagnóstico de patologías, se busca funcionalizar los nanotubos de carbono de tal manera que, por un lado se ubiquen en zonas específicas del cuerpo humano (vectorizados) y por otro, que al ser estimulados con una radiación específica la cual no produce eventos adversos, emitan señales para detectar si existe o no anomalías fisiológicas. Con base a ello, se busca caracterizar de tal manera éste tipo de estructuras con el fin de que sean multifuncionales propendiendo por la mínima afectación colateral en tejido sano del paciente que padezca algún tipo de enfermedad especialmente oncológica.

En los últimos años, otro campo en el cual se investiga fuertemente es en la ingeniería de tejidos, la cual esta basada en el empleo de andamiajes para caracterizar células madre de gran importancia en la medicina regenerativa. Una célula madre es capaz de caracterizarse en cualquier tipo de célula (cardiaca, tisular, neurona, etc.), al no ser especializadas y bajo condiciones especificas, pueden llegar ser direccionadas en cualquier tipo de célula tanto en forma fisiológica como experimental.

La nanotecnología cumple un papel radical en la medicina regenerativa, ya que los andamios utilizados para caracterizar a las células madre bajo parámetros experimentales, están fundamentados en el empleo de nanotubos de carbono que crean un ambiente simulado para el crecimiento y especialización de células madre según las especificaciones que se requieran. Es así como podría dar solución a muchos de los problemas que se tienen en cuanto a reparación de tejidos ya sea por deterioro, enfermedad o trauma.

La funcionalidad del nanotubo de carbono trasciende a mucho ámbitos mas, en donde se requiera optimizar recursos en cuanto a propiedades físicas de los materiales bajo cuantificaciones de resistencia mecánica, conductividad eléctrica y térmica en donde se sigue investigando cada vez más a fondo, tratando de mitigar poco a poco con los inconvenientes que han surgido con éste gran descubrimiento.

Bibliografía
Hernandez, Y. (2013). Física y Tecnología en nanoestructuras de carbono. NANO Ciencia y Tecnología .
Villamizar, R. (2013). Nanotecnología al servicio de la conservacion arquitectónica.
Kroto, H. (1985). C60: Buckminsterfullerene. Nature .
Health, N. I. (2003). Sterm Cells.
Gonzalez, E. (2013). La nueva era de los nanomateriales. NANO ciencia y tecnologia .

Escritor: Álvaro Mauricio Ladino Gómez

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