LA nueva Fabricación de nanorobots con chip integrado para la integración a células simples.

Grupo: F-19

Índice

Tabla de Ilustraciones        

Introducción        

Nanorobots        

Nanorobots en la medicina        

Los nanorobots y el cáncer        

Fabricación de nanorobots con chip integrado para la integración a células simples.        

Los nanorobots y el ADN.        

Referencias        

Tabla de Ilustraciones

Fig. 1 Nanorobot        

Fig. 2 Nanorobot y una célula        

Fig. 3 Las medidas de la nanotecnología.        

Fig. 4 Nanosensor        

Fig. 5 Nanosensor con molécula        

Fig. 6 Activación del nanorobot cuando dos diferentes biomarcadores se presentan simultáneamente        

Introducción

La nanorobotica es la nueva tecnología enfocada a la creación de máquinas o robos con componentes a escala nanometrica. Más específicamente, nanorobotica se refiere a la disciplina de la ingeniería de nanotecnología basado en el diseño y construcción de nanorobots. Los nombres nanobots, nanoids, nanites, nanomaquinas o nanomites también se usan para describir esta área de estudio.[pic 1][pic 2]

La nanotecnología es la construcción de aparatos con un átomo o molécula en un tiempo, programados con brazos de robot nacoscópicos. El truco está en manipular los átomos individualmente y después colocarlas donde se necesita para la estructura deseada.

Las características que un nanorobot debe poseer es la inteligencia, el comportamiento cooperativo, el autoensamblaje y replicación, procesamiento de la información y programación y la arquitectura de la interfaz.

(Poornima, 2014, p. 308)

Los nanorobots están en fase de investigación y evolución, pero algunas máquinas moleculares y nanomotores han sido probados. Un ejemplo es un sensor que tiene un interruptor de aproximadamente 1.5 nanomretros que es capaz de identificar moléculas especificas en un una muestra química.

La aplicación más común de los nanorobots es en la medicina, ya que podrían ser usados en la identificación y destrucción de las células cancerígenas. Otra potencial aplicación es en la detección de químicos tóxicos, en la medición de concentraciones. La “Rice University” ha demostrado un caro monomolecular desarrollado por un proceso químico y que incluye moléculas de futboleno(C60) para las ruedas. Funciona mediante el control de temperatura del entorno y mediante una punta de microscopio de efecto túnel en el barrido.

Siguiendo con la definición de microscopía incluso con grandes aparatos como un microscopio de fuerza atómica que pueden ser considerados como instrumentos nanorrobóticos cuando son configurados para realizar nanomanipulaciones. Desde esta perspectiva, robots de macroescala o microrobots que se pueden mover con precisión nanométrica también puede ser considerado como nanorobots.

(Wikipedia, 2014)

Según Richard Feynman, su ex estudiante y colaborador Albert Hibbs fue quien sugirió la idea de un uso médico para las micromáquinas teóricas de Feynman. Hibbs sugirió que en algún momento las maquinas podrían ser miniatura. La idea fue integrada en el ensayo de Feynman “There's Plenty of Room at the Bottom”(1959).

Las principales aplicaciones para la nanorobótica en medicina abarcan  diagnósticos preliminares y dosificación de drogas para atacar el cáncer, instrumentación biomédica, cirugía, farmacocinética, el monitoreo de la diabetes, y el cuidado de la salud.

Se espera que la nanotecnología médica empleé nanorrobots inyectados en el paciente para que trabajen a nivel celular. Los nanorrobots de uso médico se espera que sean no replicantes, ya que esto aumentaría su complejidad e interferiría con su misión médica.

La nanotecnología contiene un gran rango de tecnologías para el desarrollo de soluciones que optimizan la administración de productos farmacéuticos. Actualmente, los efectos colaterales dañinos de tratamientos tales como la quimioterapia comúnmente son el resultado de métodos de administración de drogas que no son precisos para identificar las células blanco. Investigadores en la Universidad de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, sin embargo, han sido capaces de pegar hebras de ARN especiales, de un tamaño de cerca de 10 nm de diámetro, a nanopartículas, rellenándolas con drogas utilizadas en quimioterapia. Este método directo de administración de drogas tiene gran potencial para el tratamiento de pacientes de cáncer evitando los efectos negativos, asociados comúnmente a la administración incorrecta de las drogas. 

[pic 3]

Otra aplicación útil de los nanorrobots es asistir en la reparación de células de tejido a lo largo de los glóbulos blancos. Debido al pequeño tamaño de los nanorrobots estos se podrían pegar a la superficie de las células blancas reclutadas, para infiltrarse a través de las paredes de los vasos sanguíneos y llegar al sitio de la herida, donde ellos pueden asistir al proceso de reparación del tejido, posiblemente usando ciertas substancias para acelerar la recuperación.[pic 4]

La ciencia detrás de este mecanismo es bastante compleja. El paso de las células a través del endotelio, un proceso conocido como transmigración, es un mecanismo que envuelve el encuentro de receptores en la superficie de la célula a moléculas de adhesión, el ejercimiento de fuerza activa y la dilatación de las paredes del vaso y una deformación física de las células migratorias. Al pegarse a las células inflamatorias migratorias, los robots efectivamente pueden "cabalgar" a través de los vasos sanguíneos, evitándose la implementación de un complejo mecanismo de transmigración por sí mismos.

...