OPINIÓN · 18 SEPTIEMBRE, 2021 05:14

El mundo en miniatura: nanociencia y nanotecnología al servicio de la humanidad

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Gioconda Cunto de San Blas

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Todos recordamos, aun quienes nos declaramos analfabetas en materia deportiva, cómo en las Olimpíadas de Beijing 2008 la natación fue evento memorable. ¿La razón? Los nadadores, sobre todo Michael Phelps, rompieron una y otra vez las marcas mundiales, al punto de que al final de esos 13 días de febril actividad se habían superado 21 records mundiales y 30 olímpicos. A esto siguió en 2009 el Campeonato Mundial de Natación en Roma, que sumó varias decenas de marcas a esos dos años de frenesí natatorio. Fue tal la conmoción que la Federación Internacional de Natación (FINAse sintió obligada a investigar el asunto.

¿Qué estaba pasando? La nanotecnología, es decir, la tecnología derivada de la nanociencia, aquella que abarca el estudio y aplicación de materiales extremadamente pequeños en muchos campos de la ciencia, había hecho su aparición en las Olimpíadas en la forma de trajes de baño [LZR Racer (Speedo)] usados por la mayoría de los medallistas. Elaborados conjuntamente con la NASA y compuestos por membranas ultrafinas de poliuretano cortadas con láser en puntos estratégicos, para comprimir el cuerpo y reducir la resistencia, estos trajes mejoraban ampliamente el rendimiento de los triunfantes usuarios.

No han sido estas las únicas aplicaciones nanotecnológicas aparecidas en diversas competencias deportivas. Entre otras, las de Adidas y sus zapatos con nanotubos de carbono para aumentar la velocidad y estabilidad en las pistas de carreras; también las raquetas y pelotas de tenis de Wilson: las primeras, contentivas de nanopartículas de dióxido de silicio en las cuerdas para aumentar la fuerza y optimizar control, y las segundas, recubiertas de una capa de nanocompuestos que les hacen rebotar el doble. Tal es la ventaja inequitativa que estas novedades han dado al usuario, que ya se ha comenzado una discusión sobre “dopaje tecnológico” en aras de regular sus usos.

Preguntado por los conceptos de nanociencia y nanotecnología, Vladimiro Mujica, investigador venezolano radicado en el exterior -con una brillante hoja de investigación en el campo de la nanociencia- me da una primera clave: el prefijo “nano” (“enano”, en griego) está referido al uso de materiales con dimensiones muy pequeñas, entre 1 y 100 nanometros. Para hacernos una idea, el tamaño comparativo de un nanometro a un metro es similar al de comparar una metra (canica) con el tamaño del globo terráqueo, en suma, un nanometro es la mil millónesima parte de un metro, esto es, 10-9m.

Con nanotecnología nos estamos refiriendo, entonces, a la manipulación controlada, modelaje, medición y producción de materiales a una nanoescala con el objeto de hacer materiales, sistemas y aparatos con funciones y propiedades novedosas, bajo el criterio de que las propiedades de los materiales en nanoescala pueden ser muy diferentes a las que tienen en otras dimensiones. Por lo tanto, continúa Vladimiro, a partir de la manipulación de la materia a nivel atómico, la investigación básica en nanociencias permite extraer información que luego es usada en las aplicaciones nanotecnológicas, abarcando campos científicos tan diversos como ciencia de superficies, química orgánica, biología molecular, física de semiconductores, ingeniería molecular y muchas otras.

De directa influencia sobre el bienestar humano, las aplicaciones nanotecnológicas en el campo de la medicina (nanomedicina) están abriendo caminos impensados hasta hace poco en la práctica médica. Orientada principalmente al desarrollo de nanopartículas, nanoestructuras y nanodispositivos para la detección temprana y el tratamiento de enfermedades neoplásicas, cardiovasculares, autoinmunes e infecciosas, la manipulación e ingeniería de los nanomateriales en el laboratorio requiere el conocimiento de sus propiedades a escala atómica y molecular. Y se han traducido en el desarrollo de nanobiosensores, nanochips genómicos y proteómicos, con capacidad para detectar cambios moleculares y funcionales en el período de incubación de la enfermedad.

La nanomedicina tiene hoy en día más de centenar de productos sometidos a ensayos clínicos o aprobados para su uso en el tratamiento de diversas enfermedades. El primer nanofármaco aprobado por la Food and Drug Administration (FDA) de los Estados Unidos en 1995 fue el anticancerígeno doxorubicina, encapsulado en una esfera de tamaño nanométrico compuesta de lípidos.  A éste le siguieron otros anticancerígenos y el inmunosupresor rapamicina que en forma de nanocristales es usado con alta eficiencia para evitar el rechazo de órganos trasplantados. Otros nanofármacos están diseñados para el tratamiento de infecciones fúngicas, artritis reumatoide, hepatitis B y C, anemia, entre muchas otras afecciones.

En combate contra la pandemia del siglo XXI, lo más reciente en nanofármacos es la nanotecnología aplicada por Pfizer-BioNTech y Moderna a las vacunas basadas en mRNA modificado contra el covid-19 (mRNA es material genético con información para elaborar proteínas), las cuales se han recubierto con nanopartículas de lípidos que facilitan el traslado al interior de las células, donde se monta la respuesta inmunitaria requerida para su acción protectora como vacuna.

Un campo muy activo en nanomedicina es el referido al control de la diabetes para una mejor calidad de vida del paciente. Allí se están diseñando nuevos sensores fabricados con nanotubos de carbono capaces de medir con frecuencia los niveles de glucosa en sangre, como también sistemas que además de monitorear continuamente tales niveles, liberan insulina en forma autorregulada.

No son estos los únicos campos tocados por la nanotecnología. En el mundo industrial, el procesamiento de alimentos y la identificación de bacterias puede hacerse por biosensores, por nanoencapsulación de compuestos bioactivos; ya están en el mercado lentes de sol cubiertos con microcapa de polímero resistentes a arañazos; cremas dermatológicas para protección ultravioleta vienen con nanopartículas minerales, como el óxido de titanio que proveen protección similar a las cremas tradicionales, con mayor capacidad protectora; en la esfera militar, nanopartículas en los uniformes de los soldados que los hacen más durable y protegen a los usuarios de altas temperaturas, impactos y químicos.

De manera que los investigadores en nanociencia y nanotecnología están muy activos en la búsqueda de nuevos productos, que desde distintos campos están influyendo en nuestras vidas, como hemos observado en estos pocos ejemplos.

Es tal la influencia actual de la nanociencia y la nanotecnología que cabe preguntarnos si el brillante juego de tenis -que observamos hace apenas unos días entre dos adolescentes, Emma Raducanu (Gran Bretaña) y Leylah Fernández (Canadá)- como la final del US Open femenino, en el que las jóvenes rompieron varias marcas, fue no solo fruto de la indudable destreza de ambas tenistas, sino quizás, en parte, producto de aplicaciones nanotecnológicas en sus indumentarias y equipamiento…

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Las opiniones expresadas en esta sección son de entera responsabilidad de sus autores.

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