Detección de drogas en la saliva con nanotecnología

Royal Philips Electronics NV afirma haber desarrollado un dispositivo de mano que utiliza la nanotecnología para detectar la marihuana, la cocaína, el Speed y otras drogas en la saliva en menos de 2 minutos.

El portavoz de la compañía holandesa, Steve Klink, afirma haber llegado a un acuerdo con la británica Concateno PLC, principal compañía de pruebas de detección de drogas de Europa, para vender el producto a la policía.

Klink no ha proporcionado una cifra aproximada de lo que costará el producto ni de los objetivos de venta de la compañía, pero señaló que el mercado potencial es tan amplio como el de las pruebas de alcoholemia que se realizan en carretera. Se detiene el coche, se pone una muestra de saliva en el aparato y en 90 segundos el agente obtiene el resultado, señala.

Las leyes varían en cada país, pero Klink señaló que espera que la prueba se utilice principalmente en controles, con el fin de detectar a los conductores que probablemente se encuentran bajo los efectos de drogas ilegales.

La compañía afirma que el dispositivo es más rápido y fácil de utilizar que los dispositivos para la detección de drogas en carretera comercializados hasta el momento.

El dispositivo de Royal Philips utiliza diminutas partículas que se enlazan a las moléculas de la droga presentes en la saliva. A continuación, utilizando campos magnéticos, desplaza las moléculas relacionadas con la droga hasta la zona de detección.

La compañía espera que las primeras entregas a clientes se produzcan en la segunda mitad del 2009, empezando en Gran Bretaña.

Klink destacó también que la tecnología subyacente es flexible y en el futuro se podrá utilizar para pruebas médicas. Una de las aplicaciones que está probando la compañía es hacer que el dispositivo detecte una proteína generada por la musculatura coronaria dañada, lo que permitiría saber si alguien con dolor en el pecho está sufriendo un infarto.

Fuente: Azonano

Mochilas celulares para tratar células cancerígenas

Un equipo de ingenieros del MIT ha equipado células con diminutas "mochilas" que les podrían permitir liberar agentes quimioterapéuticos, diagnosticar tumores o convertirse en bloques estructurales para la ingeniería de tejidos.

Michael Rubner, director del Center for Materials Science and Engineering (Centro de ingeniería y ciencias de los materiales) del MIT y autor principal de un artículo sobre el trabajo publicado en línea en la revista Nano Letters el 5 de noviembre, cree que esta es la primera vez que alguien ha logrado unir un parche sintético de este tipo a una célula.

Las mochilas poliméricas permiten a los investigadores utilizar las células para transportar diminutas cargas y manipular sus movimientos utilizando campos magnéticos. Dado que cada parche cubre tan solo una pequeña parte de la superficie de la célula, no interfiere con las funciones normales de ésta ni le impide interactuar con el entorno externo.

"El objetivo es perturbar a la célula lo menos posible", señaló Robert Cohen, profesor de ingeniería química del MIT y uno de los autores del trabajo.
Los investigadores trabajaron con células B y T, dos tipos de células inmunológicas que pueden localizar y dirigirse hacia varios tejidos del cuerpo, entre los que se incluyen los tumores, las zonas de infección y los tejidos linfoides; un rasgo que se podría aprovechar para la administración dirigida de fármacos o vacunas.

Las mochilas celulares, con una carga de agentes quimioterapéuticos, se podrían dirigir hasta las células tumorales, mientras que las células equipadas con una carga de agentes de contraste podrían ayudar a identificar los tumores uniéndose a los marcadores proteicos expresados por las células cancerosas.

También se puede aplicar en la ingeniería de tejidos. Estos parches se podrían diseñar para permitir a los investigadores alinear las células con cierto patrón, eliminando la necesidad de una estructura tisular.

El sistema de parches poliméricos consta de tres capas, cada una de ellas con una función diferente, apiladas sobre una superficie. La capa inferior sujeta el polímero a la superficie, la intermedia contiene la carga y la superior actúa como “gancho” para atrapar y enlazarse a las células. Una vez colocadas las capas, se introducen las células en el sistema para que fluyan por la superficie y se queden enganchadas en los ganchos poliméricos; a continuación, se suelta el parche de la superficie disminuyendo la temperatura y las células se alejan flotando con las mochilas pegadas a ellas.

Cargando las mochilas con nanopartículas magnéticas, los investigadores pueden controlar los movimientos de las células mediante un campo magnético.

Fuente: MIT

Nanotecnología para tratar enfermedades oculares

Nanotecnología y oftalmología

Según un artículo publicado este mes en smalltimes.com, un informe de la Third Annual ARVO/Pfizer Ophthalmics Research Institute Conference indica que los investigadores están estudiando las microagujas, las nanopartículas y los portadores poliméricos como posibles técnicas para combatir la principal causa de discapacidad visual y ceguera en los EEUU.

El informe incluye resúmenes de siete sesiones sobre técnicas para la administración de fármacos oculares al segmento posterior del ojo, entre las que se incluye el uso de nanopartículas. En el informe se incluyen también los resultados y las opiniones de más de 3o investigadores destacados en oftalmología, reunidos por la ARVO Foundation for Eye Research. El artículo, publicado en el ejemplar de noviembre de la revista Investigative Opthalmology & Visual Science define la investigación actual y las futuras necesidades para la administración de fármacos oculares.

Las enfermedades del segmento posterior del ojo son responsables de la mayoría de los casos de discapacidad visual y ceguera en los EEUU, según el Dr. George Williams. Hasta ahora, estas enfermedades se trataban principalmente con cirugía, pero los recientes avances en terapias de fármacos han reemplazado o bien complementado la cirugía.

Durante el evento de dos días, el Dr. John Heckenlively, acompañó al Dr. Jayakrishna Ambarti, en una sesión sobre modelos animales de enfermedades oculares posteriores. El Dr. Allan Hoffman, habló sobre el diseño de portadores poliméricos para la administración intracelular de fármacos biomoleculares, como péptidos, proteínas y fármacos de ácidos nucleicos. Su grupo está centrado en utilizar una familia de polímeros sensibles a la acidez para ayudar a administrar uno de últimos fármacos: el ARN interferente pequeño o ARN de silenciamiento (siRNA, por sus siglas en inglés).

Otro grupo de conferenciantes habló del uso de las nanopartículas, microgotas y microagujas. El Dr. Mansoor M. Amiji, señaló que las nanopartículas pueden ayudar a superar las barreras para la administración de fármacos desde el nivel de órgano al subcelular. Otro laboratorio ha estado investigando la eficacia de microagujas sólidas y huecas que apenas penetran cientos de micrómetros en la córnea o la esclerótica para administrar los fármacos.

Una alternativa más segura para dirigir las inyecciones intravítreas podría ser la administración transescleral en el interior del vítreo utilizando inyecciones subconjuntivales, señaló el Dr. Michael Robinson, quien añadió que los investigadores necesitaron una clara comprensión de las barreras dinámicas para que la técnica funcionase en el tratamiento de enfermedades retinales. Otro investigador en esta área, el Dr. Dayle H. Geroski, sugirió que la relativamente elevada permeabilidad de la esclera ofrece un gran potencial para la administración transescleral de fármacos, especialmente para la administración en la parte posterior del ojo.

Otra investigación se centró en la terapia fotodinámica, que utiliza un agente fotosensibilizante que localiza, de forma más o menos selectiva, el tejido de destino (tejido diana) y se activa por medio de la luz, iniciando unas reacciones químicas que dañan dicho tejido diana.

Fuente: Smalltimes

Regulación de nanomateriales

Se hace hincapie en la necesidad de realizar más pruebas de seguridad y redactar normas mas estrictas.

La Comisión de sobre Contaminación Medioambiental del Reinu Unido (Royal Commission on Environmental Pollution) ha señalado la necesidad urgente de que haya más pruebas de seguridad y una regulación más estricta de los nanomateriales, partículas microscópicas utilizadas en todos los campos, desde la medicina a la electrónica, el material deportivo o la ropa.

Aunque la investigación de la comisión no halló pruebas de que la nanotecnología resulte dañina para la salud o el medioambiente advirtió que: "El ritmo al que se están desarrollando y comercializando nuevos nanomateriales va más allá de la capacidad de las disposiciones reguladoras de pruebas existentes como para controlar adecuadamente los posibles efectos sobre el medioambiente".

La Royal Society y la Royal Academy of Engineering han pedido también más investigación sobre los posibles efectos dañinos de los "nanomateriales".

La comisión no recomendó una prohibición total o moratoria de los nanomateriales porque cada material debe ser evaluado individualmente. Pero Sir John Lawton, el presidente de la comisión, señaló que hay una preocupación especial por tres tipos de nanomateriales ampliamente utilizados: la nanoplata, el carbono-60 y las nanofibras de carbono.

Por ejemplo, las nanopartículas de plata se utilizan en algunas prendas de ropa y productos de lavandería porque eliminan los olores y los gérmenes. Pero el riesgo está en que pueden acabar con los sistemas de aguas residuales al eliminar las bacterias necesarias para dividir los productos residuales, señaló Sir John durante una rueda de prensa celebrada en Londres.

Los nanotubos de carbono pueden dañar los pulmones del mismo modo que el asbesto. "Si tuviera que aconsejar a mi familia, les diría, 'no utilicéis prendas hechas con nanofibras'", señaló.

La comisión ha sido incapaz de averiguar cuánto se invirtió en investigación relacionada con la seguridad y la salud en los sectores público y privado. El gobierno se había comprometido a invertir 2,3 millones de libras en una iniciativa de nanociencia medioambiental, pero según el informe, hace falta mucho más.

La comisión indica también que la nanotecnología no necesita un nuevo régimen regulador, sino que bastaría con ampliar el actual sistema regulador europeo de sustancias químicas, conocido como Reach, para que abarque también a las nanopartículas.

A modo de comentario sobre el informe, Andrew Maynard, cientñifico jefe del “Project on Emerging Nanotechnologies” del Woodrow Wilson Centre, en Washington DC, señaló: "A pesar de las repetidas advertencias, el sistema continúa rezagado, por detrás de las tecnologías emergentes. Seguir las recomendaciones de la comisión haría que avanzásemos a pasos agigantados para cerrar esta brecha".

Fuente: Financial Times

El impacto medioambiental de nanotecnología

Un trabajo realizado por Hatice Sengül y sus colegas en la Universidad de Illinois, Chicago, indica que unos estrictos requisitos de pureza de los materiales, unas tolerancias por defecto más bajas y unos rendimientos inferiores de los procesos de fabricación pueden conducir a unos problemas medioambientales mayores que los asociados con la fabricación convencional. En un estudio de producción de nanofibras de carbono, Vikas Khanna y sus colegas de la Universidad Estatal de Ohio descubrieron, por ejemplo, que el impacto medioambientales en el ciclo de la vida puede ser hasta 100 veces mayor por unidad de peso que el de los materiales tradicionales, contrarrestando potencialmente algunos de los beneficios medioambientales del pequeño tamaño de los nanomateriales.

Los materiales tratados con ingeniería en dimensiones de 1 a 100 nanómetros exhiben unas novedosas características físicas, químicas y biológicas, abriendo nuevas posibilidades para lograr asombrosas innovaciones en medicina, fabricación y una amplia variedad de otros sectores de la economía. Dado que pequeñas cantidades de nanomateriales pueden realizar las tareas de cantidades mucho mayores de materiales convencionales, la esperanza es que los nanomateriales reduzcan el uso de recursos y de energía y la contaminación que los acompaña. La posibilidad de construir dispositivos en miniatura átomo a átomo que la precisión de fabricación conduzca a procesos más limpios y con menos residuos. la investigación descrita en este ejemplar especial sugiere que estos beneficios anticipados todavía tienen que hacerse realidad.

Otros temas analizados en este número especial de la revista Journal of Industrial Ecology son:

• Enfoques para identificar y reducir los peligros de los nanomateriales para el ciclo de la vida.
• Requisitos energéticos cuantificados del ciclo de la vida e impacto medioambiental de los nanomateriales.
• Relación de compensación entre los costes de fabricación y la exposición ocupacional a las nanopartículas.
• Eficacia de las técnicas para la síntesis de nanomateriales.
• Mejora de la sostenibilidad de los bioproductos por medio de la nanotecnología.
• Marco industrial de la nanotecnología responsable.
• Percepción pública e industrial de los riesgos y beneficios de los nanomateriales.
• Gobierno y regulación de la nanotecnología.
• La ecología industrial es un campo que examina las oportunidades de un consumo y una producción sostenibles, destacando la importancia de una visión de sistemas de amenazas y remedios medioambientales.
  

Fuente: Azonano

Cuestionada la seguridad de nanopartículas en productos cosméticos

Un informe de una de las principales asociaciones de consumidores afirma que las compañías de cosméticos no están haciendo lo suficiente para garantizar la seguridad de las cremas faciales y otros productos que contienen nanopartículas.

El informe de “Which?”, basado en el asesoramiento de expertos en nanotecnología, advierte que se están utilizando en los productos partículas hasta 1.000 veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano, sin haber realizado suficientes pruebas de seguridad.

Las nanopartículas se utilizan en los protectores solares para bloquear la radiación ultravioleta, en las emulsiones de las cremas faciales para contener las vitaminas y en otros productos hidratantes para eliminar bacterias; pero de las 67 empresas analizadas por “Which?” solo ocho proporcionaron información sobre el uso de la nanotecnología en sus productos.

La nanotecnología, la ciencia de manipular la materia a nivel molecular, generalmente plantea nuevos problemas de seguridad, ya que las diminutas partículas se pueden comportar de forma inusual, llegando, en ocasiones, a volverse tóxicas. Por otra parte, la normativa de seguridad actual no tiene en cuenta los materiales que pueden suponer un riesgo a nanoescala.

Un uso habitual de la nanotecnología es la adición de dióxido de titanio u óxido de zinc a los protectores solares y los expertos europeos han solicitado más estudios de seguridad para investigar los efectos de estas lociones en pieles dañadas.

El informe de la asociación de consumidores, titulado “Small wonder? Nanotechnology and cosmetics” se acaba de publicar recientemente, pero la preocupación por la seguridad del uso de nanopartículas en la cosmética surgió ya en un informe de la Royal Society que data del 2004, y que pedía la realización de pruebas de seguridad independientes en todos los productos con nanopartículas. La Royal Society urgía también a las empresas a desvelar las pruebas de seguridad realizadas.

Ann Dowling, que presidió un grupo de trabajo de la Royal Society sobre nanotecnología señaló: "Estamos descontentos con la continua falta de transparencia que hay en este campo".

El informe de “Which?” afirma que las recomendaciones de la Royal Society no se han puesto en práctica. "La industria cosmética debe dejar de esconderse y ser clara con respecto a cómo está utilizando la nanotecnología", señaló Sue Davies, asesor principal de Which? "Muchas de las aplicaciones podrían conducir a desarrollos asombrosos y revolucionarios, pero hasta que no se hagan todas las pruebas de seguridad necesarias, la realidad es que no sabemos lo suficiente. El gobierno debería introducir un sistema de informes obligatorio para los nanomateriales manufacturados...y únicamente permitir el uso en cosmética de aquellos que sean declarados seguros por un organismo independiente".

En mayo, investigadores de Institute of Occupational Medicine, de Edimburgo, pidieron al gobierno británico que restringiese el uso de nanotubos de carbono en los salpicaderos de los coches, raquetas de tenis y cuadros de bicicletas, alegando que plantean un riesgo de cáncer similar al del asbesto.

En el 2006, el gobierno puso en marcha un plan de informes voluntarios para averiguar qué tipo de nanomateriales se encuentran en el mercado, pero en dos años han recibido tan solo 12 respuestas del sector.

Fuente: The Guardian

Nano-altavoces

Olvidémosnos de los altavoces en forma de caja. Según un artículo publicado este mes en Nanowerk, unos investigadores han descubierto que un solo trozo de película delgada de nanotubo de carbono (CNT) podría ser un práctico altavoz sin imán, aplicando simplemente una corriente de audiofrecuencia a través de él. Estos altavoces basados en nanotecnología –con tan solo unas decenas de nanómetros de grosor, transparentes, flexibles y extensibles– se pueden personalizar en muchas formas y montar sobre una amplia variedad de superficies aislantes, como las paredes de la habitación, el techo, unas columnas, ventanas, etc.; sin limitaciones de superficie. Los científicos demostraron que sus altavoces de CNT pueden generar sonidos con una amplia gama de frecuencias, un nivel de presión de sonido elevado y una baja distorsión armónica total.

Para fabricar estos altavoces, Jiang y sus colaboradores pusieron la película fina de nanotubo de carbono directamente sobre dos electrodos, formando un sencillo altavoz. Colocando varias películas delgadas juntas, se puede ampliar sin límite la superficie del altavoz. También se pueden dar diversas formas a las películas o ponerlas sobre superficies curvas para fabricar altavoces con unas funciones especiales.

Los altavoces de CNT tienen un excelente rendimiento acústico y, una vez conectados a un sencillo amplificador, presentan todas las funciones de un altavoz de bobina acústica, además de las ventajas de no utilizar imán y carecer de piezas móviles. A diferencia de los altavoces convencionales, son expandibles, transparentes y flexibles, lo que permitirá la fabricación de raras y novedosas aplicaciones para los altavoces. Un ejemplo podría ser reemplazar el sistema actual de sonido de los ordenadores portátiles poniendo, simplemente, una película de altavoz transparente sobre la pantalla. Otro ejemplo podría ser su aplicación en nuevos conceptos de diseño revolucionarios para futuros dispositivos electrónicos, como el teléfono móvil Morph de Nokia.

Otra de sus ventajas con respecto a los altavoces convencionales es que los altavoces de CNT no vibran y son tolerantes a los daños; funcionarán incluso si parte de la película delgada esta rota o dañada.

Según Jiang, los próximos pasos del equipo serán desarrollar productos reales de altavoces de CNT. "No hay duda de que con el paso del tiempo se desarrollarán cada vez más aplicaciones. Nuestra técnica puede abrir una puerta a nuevas aplicaciones y enfoques para la fabricación de altavoces y otros dispositivos acústicos".

El equipo, que incluía científicos del Departamento de Física y el Centro Tsinghua-Foxconn de investigación en nanotecnología de la Universidad de Tsinghua y del Departamento de Física de la Universidad Normal de Beijing, publicaron sus resultados en la edición en línea del 29 de octubre de 2008 de Nano Letters ("Flexible, Stretchable, Transparent Carbon Nanotube Thin Film Loudspeakers").

Fuente: Nanowerk