{"id":131723,"date":"2012-01-30T10:16:42","date_gmt":"2012-01-30T09:16:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/?p=131723"},"modified":"2012-01-30T10:16:42","modified_gmt":"2012-01-30T09:16:42","slug":"las-versatiles-aplicaciones-de-las-nanoparticulas-de-oro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/2012\/01\/30\/131723","title":{"rendered":"Las vers\u00e1tiles aplicaciones de las nanopart\u00edculas de oro"},"content":{"rendered":"<p>Las nanopart\u00edculas de oro presentan una gran actividad qu\u00edmica en especial en las reacciones de oxidaci\u00f3n y podr\u00edan utilizarse como catalizadores para eliminar contaminantes org\u00e1nicos, dif\u00edciles de degradar, \u00fatiles en la\u00a0 descontaminaci\u00f3n de las aguas\u00a0 residuales.<\/p>\n<p>Otra posible aplicaci\u00f3n de este sistema es el tratamiento posterior para aguas negras (que contienen menor cantidad de ox\u00edgeno que las aguas residuales), pues se ha demostrado que en un reactor catal\u00edtico de membrana pueden ser eliminados algunos f\u00e1rmacos que se encuentran en las aguas.<\/p>\n<p>Existen otras aplicaciones de las nanopart\u00edculas de oro debido a que presentan unas propiedades fotot\u00e9rmicas, por las que al ser activadas en presencia de luz l\u00e1ser, desprenden calor.<\/p>\n<p>Se puede lograr que las nanopart\u00edculas de oro se unan selectivamente a c\u00e9lulas cancer\u00edgenas y no a c\u00e9lulas sanas y observando la imagen con un microscopio se observa que las c\u00e9lulas cancerosas est\u00e1n brillando. Con esta t\u00e9cnica, si se observa una c\u00e9lula bien definida brillando intensamente, significa que es cancerosa.<\/p>\n<p><span style=\"color: #993300;\">[CyPS-UCM-Grupo de Cat\u00e1lisis y Procesos de Separaci\u00f3n]<\/span><\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>Las nanopart\u00edculas, part\u00edculas microsc\u00f3picas con por lo menos una dimensi\u00f3n menor de 100 <a title=\"Nan\u00f3metro\" href=\"http:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Nan%C3%B3metro\">nm<\/a> constituyen en la actualidad un \u00e1rea de intensa investigaci\u00f3n cient\u00edfica, debido a una amplia variedad de aplicaciones potenciales en los campos de <a title=\"Biomedicina\" href=\"http:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Biomedicina\">biom\u00e9dicos<\/a>, <a title=\"\u00d3ptica\" href=\"http:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/%C3%93ptica\">\u00f3pticos<\/a>, y <a title=\"Electr\u00f3nica\" href=\"http:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Electr%C3%B3nica\">electr\u00f3nicos<\/a>.<\/p>\n<p>Las nanopart\u00edculas de oro en tama\u00f1os inferiores a 10 nan\u00f3metros (10 millon\u00e9simas partes de un metro), presentan una gran actividad qu\u00edmica en especial en las reacciones de oxidaci\u00f3n, por lo que son muy eficaces para eliminar contaminantes org\u00e1nicos, dif\u00edciles de degradar. Por este motivo la doctora Mirella Guti\u00e9rrez Arzaluz y el doctor Miguel Torres, profesores e investigadores de la Universidad Aut\u00f3noma Metropolitana Azcapotzalco (UAM-A, trabajan en la utilizaci\u00f3n de catalizadores que incluyen nanopart\u00edculas de oro como agente reactivo contra los contaminantes org\u00e1nicos para lograr la\u00a0 descontaminaci\u00f3n de las aguas negras y residuales en M\u00e9xico.<\/p>\n<p>El formaldeh\u00eddo (un tipo de contaminante org\u00e1nico) es el principal causante de contaminaci\u00f3n en las aguas del pa\u00eds. Este compuesto qu\u00edmico vol\u00e1til proviene principalmente de las aguas de desecho que origina la industria farmac\u00e9utica, papelera y textil.<\/p>\n<p>Algunos de los efectos negativos del formaldeh\u00eddo (en bajas concentraciones) se manifiestan en irritaciones en diversas partes del cuerpo, pero a concentraciones m\u00e1s altas (arriba de las 800 ppm o partes por mill\u00f3n) son agentes cancer\u00edgenos.<\/p>\n<p>Los investigadores de la UAM-A han empleado un reactor de membrana consistente en \u00a0un tubo cer\u00e1mico en el que se dispersan las nanopart\u00edculas de oro o algunos metales nobles como el platino, dentro de una carcasa de acero inoxidable.<\/p>\n<p>Por un lado de la membrana se hace pasar la fase l\u00edquida (agua contaminada) y externamente un agente oxidante (que puede ser ox\u00edgeno o aire) el cual hace contacto con la fase l\u00edquida donde se encuentra depositada la fase activa de la membrana catal\u00edtica\u00a0 (nanopart\u00edculas de oro o metal noble).<\/p>\n<p>Cuando los contaminantes reaccionan con el agente oxidante en la membrana son transformados a di\u00f3xido de carbono, originando mineralizaci\u00f3n con una efectividad del 70% y el proceso puede considerarse como pre-potabilizaci\u00f3n para aguas residuales.<\/p>\n<p>Otra posible aplicaci\u00f3n de este sistema es el tratamiento posterior para aguas negras (que contienen menor cantidad de ox\u00edgeno que las aguas residuales), pues se ha demostrado que a trav\u00e9s del reactor catal\u00edtico de membrana pueden ser eliminados algunos f\u00e1rmacos que se encuentran en las aguas.<\/p>\n<p>Existen otras aplicaciones de las nanopart\u00edculas de oro debido a que presentan unas propiedades tanto f\u00edsicas como qu\u00edmicas excelentes destacando especialmente sus peculiares e inesperadas propiedades fotot\u00e9rmicas, por las que al ser activadas en presencia de luz l\u00e1ser, desprenden calor. Presentan, en principio una baja toxicidad y unas propiedades peculiares e incre\u00edblemente interesantes que pueden ser modificadas mediante su funcionalizaci\u00f3n con m\u00faltiples ligandos, con la finalidad de obtener nanosistemas \u00f3ptimos para las distintas aplicaciones terap\u00e9uticas. En efecto, las nanopart\u00edculas de oro emiten un intenso calor cuando son estimuladas con la frecuencia correcta de luz l\u00e1ser u otra fuente de calor (microondas, radiofrecuencia, ultrasonidos\u2026), pudiendo calentar localmente un \u00e1rea de mil veces su tama\u00f1o.<\/p>\n<p>Investigadores del Instituto de Tecnolog\u00eda de Georgia y de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) han aprovechado esa cualidad en una c\u00e9lula viva para as\u00ed poder detectar m\u00e1s f\u00e1cilmente el c\u00e1ncer.<\/p>\n<p>Uniendo las nanopart\u00edculas de oro a un anticuerpo se puede lograr nanopart\u00edculas que se unan a las c\u00e9lulas cancer\u00edgenas. Si se agrega una soluci\u00f3n de nanopart\u00edculas a c\u00e9lulas sanas y a c\u00e9lulas cancerosas, y se observa la imagen, se puede observar mirando con un simple microscopio, que toda la c\u00e9lula cancerosa est\u00e1 brillando. Las c\u00e9lulas sanas no se unen espec\u00edficamente a las nanopart\u00edculas, de manera que no se ve d\u00f3nde est\u00e1n dichas c\u00e9lulas. Con esta t\u00e9cnica, si se observa una c\u00e9lula bien definida brillando intensamente, significa que es cancerosa.<\/p>\n<p>En el estudio, los investigadores comprobaron que las nanopart\u00edculas de oro tienen un 600 por ciento m\u00e1s de afinidad con las c\u00e9lulas cancerosas que con las normales.<\/p>\n<p>Lo que hace esta t\u00e9cnica tan prometedora es que no requiere costosos microscopios y l\u00e1seres para obtener los resultados, mientras que otras t\u00e9cnicas s\u00ed y requiere solamente un microscopio simple, barato, y una luz blanca.<\/p>\n<p>Otra ventaja es que los resultados son instant\u00e1neos. Si se toman c\u00e9lulas de un tejido con c\u00e1ncer y se las roc\u00eda con las nanopart\u00edculas de oro unidas al anticuerpo, se ven los resultados de inmediato. La dispersi\u00f3n es tan fuerte que se puede detectar una part\u00edcula individual.<\/p>\n<p>Finalmente, la t\u00e9cnica no es t\u00f3xica para las c\u00e9lulas humanas. Otra t\u00e9cnica similar basada en puntos cu\u00e1nticos, emplea cristales semiconductores para marcar las c\u00e9lulas cancer\u00edgenas, pero el material del semiconductor es potencialmente t\u00f3xico.<\/p>\n<p>Para vencer el c\u00e1ncer hay que derrotar las c\u00e9lulas tumorales especialmente h\u00e1biles en eludir el efecto t\u00f3xico de las terapias por lo que logran sobrevivir durante a\u00f1os. Uno de sus principales enemigos es el oro aunque es dif\u00edcil aplicarlo s\u00f3lo en determinadas zonas.<\/p>\n<p>Por ejemplo, ya se ha desarrollado un nanosensor capaz de detectar sustancias dopantes, como los esteroides que utilizan algunos deportistas, y con un sensibilidad superior a la que proporcionan otras t\u00e9cnicas. Lo que se esta haciendo ahora es extender esa metodolog\u00eda a los marcadores del c\u00e1ncer. La idea es detectar concentraciones muy reducidas de determinadas mol\u00e9culas o marcadores en una muestra de sangre de un paciente. Esto permitir\u00eda detectar un c\u00e1ncer en un nivel de desarrollo muy temprano, lo que tambi\u00e9n facilitar\u00eda su curaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Romain Quidant del Instituto de Ciencias Fot\u00f3nicas de Barcelona recibi\u00f3 en 2009 el premio Fresnel otorgado a los mejores investigadores menores de 35 a\u00f1os, por sus investigaciones sobre \u201cLas nanopart\u00edculas de oro iluminadas con luz pueden ayudar a luchar contra el c\u00e1ncer\u201d<\/p>\n<p>Este equipo est\u00e1 trabajando en un chip que integre multitud de nanoestructuras met\u00e1licas para que pueda actuar como un \u201cnano-laboratorio\u201d que realizara muchos an\u00e1lisis en paralelo a partir de una gota de sangre. Las dos ventajas principales de este dispositivo son su peque\u00f1o tama\u00f1o (que facilitar\u00eda su uso -por ejemplo- en pa\u00edses en desarrollo donde no hay laboratorios), y su gran sensibilidad, que permitir\u00eda detectar enfermedades por debajo del nivel de las t\u00e9cnicas actuales, lo que dar\u00eda a los m\u00e9dicos m\u00e1s seguridad en su diagn\u00f3stico y tratamiento.<\/p>\n<p>En la pr\u00f3xima d\u00e9cada piensan disponer de este chip, que adem\u00e1s de las aplicaciones m\u00e9dicas tambi\u00e9n se podr\u00e1 utilizar para otros usos, como el control agroalimentario o la detecci\u00f3n de drogas o sustancias industriales peligrosas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Las nanopart\u00edculas de oro presentan una gran actividad qu\u00edmica en especial en las reacciones de oxidaci\u00f3n y podr\u00edan utilizarse como catalizadores para eliminar contaminantes org\u00e1nicos, dif\u00edciles de degradar, \u00fatiles en la\u00a0 descontaminaci\u00f3n de las aguas\u00a0 residuales. Otra posible aplicaci\u00f3n de este sistema es el tratamiento posterior para aguas negras (que contienen menor cantidad de ox\u00edgeno que las aguas residuales), pues se ha demostrado que en un reactor catal\u00edtico de membrana pueden ser eliminados algunos f\u00e1rmacos que se encuentran en las aguas. 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