La nanociencia estudia los fenómenos y propiedades de la materia a escala nanométrica y está íntimamente ligada a la nanotecnología, concepto ya sugerido por Richard Feynman en 1959 y resultando ser una de las tecnologías más prometedoras del siglo XXI.
La nanotecnología fue definida por la Iniciativa Nacional de Nanotecnología de los Estados Unidos como “una ciencia, ingeniería y tecnología llevada a cabo a nanoescala (1 a 100 nm), donde fenómenos únicos permiten aplicaciones novedosas en una amplia gama de campos, como en la química, la física , la biología, la medicina, la ingeniería y la electrónica”.
Estos “fenómenos únicos” hacen referencia a las propiedades físicas y químicas de la materia, como son la reactividad, la conductividad eléctrica, el color, la resistencia o la elasticidad, que cambian radicalmente cuando se trabaja en escala nanométrica.
NANOMEDICINA:
La nanomedicina consiste en la aplicación de la nanotecnología en el campo de la salud, con el objetivo de mejorar la calidad de vida de los pacientes mediante el desarrollo de estrategias dirigidas a la prevención, el diagnóstico o el tratamiento de enfermedades y lesiones a través del empleo de dispositivos, sistemas y tecnologías que incluyen nanoestructuras, capaces de interactuar a escala molecular con el cuerpo humano y sus fluidos.
La nanomedicina se perfila como una de las ramas de la nanotecnología de mayor proyección en un futuro próximo, debido a sus potenciales aplicaciones diagnósticas y terapéuticas, especialmente cuando las enfermedades se encuentran en un estado poco avanzado o en el inicio de su desarrollo.
La nanomedicina trata de resolver algunos de los problemas relacionados con enfermedades como el cáncer, las dolencias cardiovasculares, la diabetes o enfermedades neurodegenerativas, para las que no existen tratamientos adecuados.
Se puede establecer que la nanomedicina abarca tres grandes áreas: el nanodiagnóstico, la nanoterapia (que incluye la liberación controlada de fármacos) y las aplicaciones particulares en medicina regenerativa.
El nanodiagnóstico está basado en el uso de nanodispositivos, como nanobiochips, nanoelectrodos o nanobiosensores, y sistemas de contraste para una detección precisa y rápida de una enfermedad en sus estadios más tempranos.
La nanoterapia emplea, por ejemplo, nanoestructuras que contribuyen a la administración controlada de fármacos de forma preferencial en las células enfermas.
La nanomedicina regenerativa pretende ayudar a reparar o reemplazar tejidos y órganos dañados utilizando herramientas basadas en nanotecnología.
Todo ello, contribuye a que la nanomedicina ofrezca la posibilidad de tratar enfermedades con nuevos enfoques , las cuales no eran posibles de abordar hace tan solo unas décadas atrás.
NANOMATERIALES Y NANOPARTÍCULAS:
La nanomedicina utiliza diversos materiales que se eligen según la aplicación que se busque desarrollar, el microambiente de actuación, la vía de administración o la frecuencia de uso.
Los materiales empleados en nanomedicina pueden ser inorgánicos o (bio)orgánicos (péptidos, proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, polímeros sintéticos, etc.).
Estos materiales pueden combinarse en forma de materiales híbridos que integran, generalmente, biomoléculas con materiales orgánicos o inorgánicos y que responden como una única unidad (como bioadhesivos o biocomposites).
Un aspecto importante de los nanomateriales es que deben de ser biocompatibles y en general biodegradables, especialmente si van a emplearse en el interior del cuerpo humano, como cuando se usan nanopartículas para la liberación controlada de fármacos.
Estos materiales biodegradables son adecuados para aplicaciones crónicas, ya que permiten tener una ventana terapéutica más amplia, evitando su acumulación en el organismo y los consiguientes efectos tóxicos derivados de la misma.
También es posible el empleo de materiales endógenos que el cuerpo reconoce como propios, los metaboliza y son finalmente eliminados.
En el caso de nanofármacos elaborados con materiales no biodegradables, estos deberán ser excretados por el cuerpo humano, ya que de no se eliminarse pueden resultar tóxicos.
Este tipo de materiales no degradables se emplean generalmente en nanosensores y técnicas de imagen, o en aplicaciones agudas de un único uso.
Las aplicaciones de la nanomedicina se centran, fundamentalmente, en los campos del diagnóstico y de la terapia. Ambas se pueden combinar para dar lugar a estrategias “teranósticas” y/o aportar herramientas nanotecnológicas en nuevas estrategias terapéuticas, como las terapias avanzadas o la medicina regenerativa.
Hasta el momento, las aplicaciones de nanomedicina se han desarrollado principalmente en el campo de la oncología.
Sin embargo, en los últimos años se están explorando nuevas áreas de aplicación, previendo que el desarrollo de vacunas para la COVID-19 basadas en nanotecnología pueda ser un punto de inflexión ,tanto para el desarrollo de nuevas aplicaciones en nanomedicina como para su aprobación por parte de las agencias reguladoras.
