Nanotubos usados en la ciencia
La utilización de nanotubos de carbono funcionalizados (f-CNT) en biomedicina y en terapia génica, ofrece nuevas posibilidades para su uso como “nanovectores”, debido a su capacidad para penetrar en las células con facilidad. Estos sistemas ayudan en el proceso de transferencia de un gen exógeno a la célula, facilitando la entrada y biodisponibilidad intracelular del mismo, de tal modo que éste pueda funcionar correctamente
En la actualidad uno de los problemas que se plantean en terapia génica es cómo manejar adecuadamente el ADN para poder realizar las modificaciones oportunas: eliminar genes no deseados, implantar nuevos… Debido a sus características químico-estructurales el ADN no puede atravesar la membrana celular y por tanto es necesario disponer de las herramientas necesarias, de nanotransportadores, que nos posibiliten llevar a cabo las modificaciones deseadas. Hasta ahora, esta función era llevada a cabo principalmente por virus. Sin embargo, la utilización de virus entraña ciertos riesgos que se deben tener en cuenta; aunque estos virus se eligen atendiendo a su seguridad de empleo, no puede descartarse una posible recombinación genética entre el virus y las células sobre las que queremos actuar, lo cual puede originar partículas víricas replicativas capaces de infectar otras células. La nanotecnología es un campo multidisciplinar que permitirá manipular materiales, tejidos, células y ADN a nivel celular, siendo los nanotubos de carbono una de sus herramientas más versátiles. Los nanotubos de carbono pueden visualizarse como una superficie de átomos de carbono enrollada sobre sí misma, semejante a un cilindro hueco; es lo más próximo que se conoce a lo que sería una estructura unidimensional. El principal inconveniente que plantea su uso en las células es su carácter apolar (el medio celular es fundamentalmente acuoso), por ello estos nanotubos son ligeramente modificados para dar lo que se conoce como nanotubos funcionalizados (f-CNT). Una de las posibles modificaciones llevadas a cabo por un equipo de investigadores, consistió en enlazar al exterior de los nanotubos cadenas formadas por átomos de carbono y oxígeno, con grupos aminos (-NH3 +) cargados positivamente. Con esta funcionalización se lograron dos cosas: Por un lado se consigue que los nanotubos sean solubles en el medio celular (lo que posibilita su utilización). Por el otro, se les dota de un conjunto de cargas positivas que permiten atraer al ADN. Uno de los componentes de los ácidos nucleicos son los fosfatos cargados negativamente que interaccionarán por atracción electrostática con las cargas positivas de los nanotubos funcionalizados, permitiendo su fijación. Además los nanotubos cuentan con la ventaja de que no desestabilizan la membrana de la célula al penetrarla. La nanotecnología ofrece aplicaciones terapéuticas, como la que hemos visto de nanotubos de carbono empleados en terapia génica, que hasta hace bien poco eran impensables. Las aplicaciones de los f-CNT no acaban aquí y en un futuro muy próximo podrán utilizarse también como nanobiosensores para el diagnóstico precoz de enfermedades o en el desarrollo de terapias contra el cáncer.
La utilización de nanotubos de carbono funcionalizados (f-CNT) en biomedicina y en terapia génica, ofrece nuevas posibilidades para su uso como “nanovectores”, debido a su capacidad para penetrar en las células con facilidad. Estos sistemas ayudan en el proceso de transferencia de un gen exógeno a la célula, facilitando la entrada y biodisponibilidad intracelular del mismo, de tal modo que éste pueda funcionar correctamente
En la actualidad uno de los problemas que se plantean en terapia génica es cómo manejar adecuadamente el ADN para poder realizar las modificaciones oportunas: eliminar genes no deseados, implantar nuevos… Debido a sus características químico-estructurales el ADN no puede atravesar la membrana celular y por tanto es necesario disponer de las herramientas necesarias, de nanotransportadores, que nos posibiliten llevar a cabo las modificaciones deseadas. Hasta ahora, esta función era llevada a cabo principalmente por virus. Sin embargo, la utilización de virus entraña ciertos riesgos que se deben tener en cuenta; aunque estos virus se eligen atendiendo a su seguridad de empleo, no puede descartarse una posible recombinación genética entre el virus y las células sobre las que queremos actuar, lo cual puede originar partículas víricas replicativas capaces de infectar otras células. La nanotecnología es un campo multidisciplinar que permitirá manipular materiales, tejidos, células y ADN a nivel celular, siendo los nanotubos de carbono una de sus herramientas más versátiles. Los nanotubos de carbono pueden visualizarse como una superficie de átomos de carbono enrollada sobre sí misma, semejante a un cilindro hueco; es lo más próximo que se conoce a lo que sería una estructura unidimensional. El principal inconveniente que plantea su uso en las células es su carácter apolar (el medio celular es fundamentalmente acuoso), por ello estos nanotubos son ligeramente modificados para dar lo que se conoce como nanotubos funcionalizados (f-CNT). Una de las posibles modificaciones llevadas a cabo por un equipo de investigadores, consistió en enlazar al exterior de los nanotubos cadenas formadas por átomos de carbono y oxígeno, con grupos aminos (-NH3 +) cargados positivamente. Con esta funcionalización se lograron dos cosas: Por un lado se consigue que los nanotubos sean solubles en el medio celular (lo que posibilita su utilización). Por el otro, se les dota de un conjunto de cargas positivas que permiten atraer al ADN. Uno de los componentes de los ácidos nucleicos son los fosfatos cargados negativamente que interaccionarán por atracción electrostática con las cargas positivas de los nanotubos funcionalizados, permitiendo su fijación. Además los nanotubos cuentan con la ventaja de que no desestabilizan la membrana de la célula al penetrarla. La nanotecnología ofrece aplicaciones terapéuticas, como la que hemos visto de nanotubos de carbono empleados en terapia génica, que hasta hace bien poco eran impensables. Las aplicaciones de los f-CNT no acaban aquí y en un futuro muy próximo podrán utilizarse también como nanobiosensores para el diagnóstico precoz de enfermedades o en el desarrollo de terapias contra el cáncer.
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