Componentes nanotecnológicos y sus funciones quirúrgicas

Los avances en nanotecnología, y su aplicación médica (nanomedicina), han cobrado gran relevancia en los últimos años, en especial, en lo que refiere a la detección temprana y al tratamiento de enfermedades.

En el campo quirúrgico, la nanotecnología puede ser usada para el diagnóstico temprano de lesiones tumorales, marcadores tumorales intraoperatorios o distribuidoras de medicamentos y administración de fármacos a blancos específicos. 

La nanotecnología en el campo médico y quirúrgico

La nanotecnología es una ciencia enfocada al estudio y la manipulación de partículas sólidas coloidales -cuyo diámetro oscila entre 10 y 1.000 nanómetros- que abarca el campo científico que examina y fabrica objetos a nivel molecular. 

Las partículas de tamaño nanométrico tienen propiedades funcionales y estructurales que mejoran el trabajo quirúrgico. Así, cuando se conjugan con ligandos específicos (anticuerpos monoclonales, péptidos u otras moléculas) sirven para identificar células malignas y microambientes tumorales con alta especificidad y afinidad.

Asimismo, la nanotecnología ofrece nuevos enfoques terapéuticos para el tratamiento de enfermedades y diversas afecciones médicas y quirúrgicas. 

En relación a las principales aplicaciones de nanotecnología en quirófano, la Revista Biomédica y Farmacológica publicó un extenso trabajo en el que da cuenta de las tendencias recientes. Algunas de ellas son:

 #1 Diagnóstico oncológico. Las nanopartículas de oro ayudan en la visualización del tejido tumoral y los tejidos normales. Las imágenes basadas en la nanotecnología permiten la localización intraoperatoria del tumor. También desempeñan un papel importante en el mapeo de ganglios linfáticos y en la precisión de la resección tumoral.

#2 Cirugía cardiovascular.  La función de nucleación de los nanotubos de carbono reduce el riesgo de trombogenicidad. La nanotecnología desempeña un papel en la detección y el tratamiento de válvulas cardíacas defectuosas y placa arterial y ha mejorado el tratamiento de las arterias obstruidas.

#3 Neurocirugía. El daño tisular por el uso de láser convencional es alto ya que la producción de calor ocurre antes que el corte. Los láseres de pulso ultracortos o femtosegundos (milmillonésima parte de un segundo) permiten hacer cortes nanométricos y cirugía extremadamente precisas en las células nerviosas. También, las "nanotijeras" producen pulsos de láser infrarrojo cercano de femtosegundos de baja energía sin dañar los tejidos circundantes normales. 

#4 Cirugía oftálmica. La nanotecnología ofrece una amplia gama de aplicaciones en muchas condiciones oculares, entre ellas, medir y monitorizar la presión intraocular en pacientes con glaucoma; prevenir cicatrices después de una cirugía de glaucoma; realizar terapia génica para el tratamiento de enfermedades degenerativas de la retina; prótesis y nanomedicina regenerativa en cirugía oftalmológica. 

#5 Cirugía plástica y reconstructiva: La nanotecnología ha mejorado mucho la atención clínica de heridas traumáticas y quemaduras. El andamio de nanofibras tridimensionales se asemeja a la matriz extracelular nativa (ECM) y mejora la regeneración del tejido huésped. Las nanofibras proporcionan todos los criterios favorables para la creación de un microambiente ideal para una buena curación.

#6 Cirugía torácica. La nanotecnología ha permitido el monitoreo del microambiente tumoral y ha hecho realidad la terapia del cáncer de pulmón dirigida molecularmente. 

#7 Medicina Regenerativa de Células Madre de Cirugía Ortopédica. La nanotecnología proporciona nanopartículas y andamios para la ingeniería de tejidos, y los nano-patrones de superficie modifican las respuestas biológicas específicas de los tejidos del huésped.

Nanotecnología y nanomedicina en Argentina

Según datos actualizados de la Fundación Argentina de Nanotecnología (FAN), Argentina cuenta con 335 grupos de investigación en 91 institutos de ciencia y tecnología y 73 empresas nacionales que comercializan productos o procesos o están en camino de hacerlo.

A pesar de que la reglamentación de la Ley de Promoción del Desarrollo y Producción de la Bio y Nanotecnología es muy reciente (fines de 2022), existen en Argentina un número importante de empresas que trabajan hace años en torno a la nanomedicina. 

Cápsula Atmo Gas

Fuente: Atmo biosciences

Dentro de este ámbito específico, un recorrido atento por el inventario de empresas argentinas de nanotecnología elaborado por el IADE (Instituto Argentino para el Desarrollo Económico) da cuenta de las aplicaciones y desarrollos de la nanotecnología en el rubro:

• Fabricación de equipamiento médico y soluciones de limpieza y desinfección para hospitales. 
  
  
• Desarrollo de soluciones para la industria y la investigación en bio-nano-medicina. 
  
  
• Desarrollo y fabricación de nanopartículas magnéticas funcionalizadas de alto desempeño y calidad. 
  
  
• Desarrollo de sistemas de microscopía para la investigación biomédica y el control de materiales. 
  
  
• Elaboración de principios farmacéuticos activos, orphan drugs y sistemas de liberación controlada basados sobre liposomas, microesferas, nanoesferas y microesponjas. 
  
  
• Fabricación de productos inyectables para uso oncológico basados en polímeros sintetizados biodegradables trabajados a nanoescala. 
  
  
• Fabricación de microscopios electrónicos de barrido y difractómetros de rayos X para el análisis y caracterización de nanomateriales y nanoestructuras.
  
  
• Producción y comercialización de productos químicos especializados en el tratamiento de superficies nano.
  
  
• Nanonización de principios activos farmacéuticos (modificación de la granulometría, solubilidad, organolepsia, etc.,). 
  
  
• Fabricación de nanomateriales (Nano óxido de Aluminio, nano óxido de Cerio, nano óxido de Circonio, nano óxido de Hierro (III), nano óxido de Silicio, nano óxido de Titanio, nano óxido de Zinc)