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Reseña sobre la serie “Universo nano” de un micro espectador

Plataforma: https://www.campuspulsar.gob.ar/

¿Qué es la nanotecnología? Bien, parece algo sacado de la cabeza científica de “Polvorita” o de ”Vorromeo” o del mismísimo Isaac Asimov, pero no, es una tecnología revolucionaria que trabaja con el mundo de lo pequeño pequeño. Jorge Montanari y Natalia Calienni, ambxs científicxs (espero que no se enoje Acuña) del CONICET, nos cuentan en esta serie de la plataforma Pulsar, no sólo qué es la nanotecnología, sino para qué sirve y en qué se usa. A quien como yo, no sabe absolutamente nada del tema, pero que tiene una curiosidad inversamente proporcional al tamaño (mi altura es de apenas algunos nanómetros), este tipo de programas son como el pelo para los piojos (siguiendo con las metáforas pequeñas). Parece, al final, que lo bueno viene en frasco pequeño.

Capítulo 1: ¿Qué es la nanotecnología? Un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro, así nomás Jorge nos dispara a la cara una escala que de tan pequeña se vuelve inimaginable y sin embargo ahí está. Por suerte Natalia nos baja a tierra y pide un ejemplo de la vida cotidiana, de lo abstracto a lo concreto (como diría el amigo Hegel). Aparece allí un ex instrumento de represión, la regla escolar y con precisión nanométrica Jorge nos explica que entre 1 milímetro y el siguiente caben 1 millón de nanómetros… ¡guau! Los ejemplos cotidianos continúan y así vamos comprendiendo. En un arco de 7 metros, cabrían, parados sobre la línea, todas las personas que habitan el mundo (siempre y cuando midieran cada una un nanómetro); o nos cuentan que 1 pelo mide 80 mil de estas unidades pequeñitas. El capítulo continúa con una referencia al inefable Richard Feynman, premio Nobel de Física y uno de los padres de la nanotecnología (por cierto habría que escribir una reseña biográfica de este genio loco). Hay 2 formas de construir objetos nanométricos, la de “abajo hacia arriba” (bottom up) y la de “arriba hacia abajo” (top to down), el 1ro construye a partir de elementos más pequeños, el 2do construye a partir de la destrucción de objetos más grandes. Como estamos en Argentina, nuestros protagonistas llaman a una colega de ambos, Daniela Maza Vega, que trabaja con yerba mate (¿nos encontraremos con nanogauchos?) para producir terapéuticas y realizar diagnósticos. El capítulo concluye con una invitación a los siguientes episodios y para que nos quedemos con ganas nos disparan con un “acompáñenos que los chiquito es lo más grande”.

Capítulo 2: Un viaje a la nanoescala. En este capítulo lxs cieníficxs (que no se enoje Acuña) nos muestran las propiedades de los nanoobjetos. Uno más sorprendente que el otro. El primero, que parece contradecir el sentido común, es que cuando más chico es un objeto más superficie posee en comparación a su volumen total… (yo sabía que aquello acerca de que el tamaño importa, tenía trampa). Ahí nomás arranca el concurso, yo también quiero ser millonano, pero la verdad es que nunca hubiera acertado en la respuesta. El segundo está vinculado con los llamados efectos cuánticos y si bien, asusta un poco el concepto, la realidad es que gracias a la claridad expositiva de Jorge y Natalia, podemos comprenderlos. Al parecer estos puntos cuánticos se “deshacen” de la energía en formas muy particulares y esto permite, por ejemplo, que puedan ser usados como marcadores dentro del cuerpo, para realizar un diagnóstico. El tercero es la interacción con los seres vivos ya que los nanoobjetos son tan pequeños que pueden ser absorbidos por las células. Es por ello que, una de las aplicaciones estrella de la nanotecnología, es la medicina; pero que la nanoansiedad no nos gane, ya que nos prometen todo un capítulo al respecto. El cuarto es que las nanoestructuras permiten transmitir información a velocidades asombrosas; algunos nanomateriales poseen una gran conductividad y encima no disipan energía en forma de calor (ideal para los nanoveranos). Giselle Bedogni es la científica invitada, quien trabaja sobre antiparasitarios basados en nanocristales modulables, haciéndolos más eficientes. Por último nos cuentan sobre los materiales mesoporosos, que son como unas esponjas con burbujas de aire nanométricas que permiten absorber mucho más, debido a su mayor superficie (el punto primero). No sé si sería tan bueno bañarse con una esponja con esas propiedades, ya que capaz nos deja completamente deshidratados.

Capítulo 3: Nano para las nanas. Al final rechazaron la chiquitolina en el capítulo anterior pero se bancaron acá el rayo enanizador como si nada (como fanático del chapulín un poco protesto); pero bueno era indispensable enanizarse lo máximo posible (?) para hablar de nanomedicina. La nanomedicina es necesariamente multidisciplinaria: química, física, biofísica, medicina, todas esas ciencias confluyen en la medicina de lo pequeño pequeño. Las nanopartículas magnéticas son partículas que se usan para combatir tumores y que tienen un corazón rico en hierro (como el propio coraz♥n) al cual se le agrega una cubierta con anticuerpos. Estas nanopartículas se inyectan en la sangre y gracias al “truco” de los anticuerpos, se adhieren a los tumores. Una vez atraídas las nanopartículas al tumor, se procede a crear un campo magnético para que comiencen a oscilar y por lo tanto a generar calor. Ese calor localizado destruye las células tumorales. Otra de las aplicaciones de la nanomedicina es la teranóstica, que son técnicas que permiten diagnosticar y a la vez curar. En este caso las mismas nanopartículas del ejemplo anterior permiten a los resonadores magnéticos localizar (y por tanto diagnosticar) dónde están los tumores. Otro ejemplo de teranóstico es el de nanopartículas que son tóxicas para las células que se quieren eliminar. En Argentina, en marzo del 2021, se presentó un proyecto de la Universidad Nacional de La Plata para detectar COVID19 a partir de nanopartículas. Las endomicorrizas son hongos que se asocian con raíces en plantas y las conectan y donde además de intercambiar nutrientes, las plantas pueden transmitir algunas de sus características; esta idea puede usarse para conectar neuronas en un cerebro que está sufriendo una enfermedad neurodegenerativa como el Parkinson o el Alzheimer. Los liposomas son también nanoestructuras ideales para la nona, ya que permiten reparar caderas desgastadas por la osteoartitis. Los liposomas se inyectan en los cartílagos y permiten disminuir el rozamiento en la articulación, algo así como la función lubricante que cumplen las bolitas en los rulemanes. Hay nanopartículas que permiten ser usadas como antibacterianos y se piensan para aquellas bacterias que se han vuelto resistentes a los antibióticos tradicionales. La invitada del capítulo es Eliana López Venditti, becaria del CONICET, que no quiere eliminar a las bacterias, sino que las utiliza como fábricas de nanopartículas. La científica usa bacterias Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa que convierten los iones en nanopartículas que se pueden utilizar como antifúngicos. La nanomedicina parece que es una cosa grande.

Capítulo 4: Nanofarmacia. Me entusiasmé, nos van a dar un mini curso de farmacología (el pharmakosito o el pharmakonano, ¿será esa la cuestión?). Todo fármaco tiene un principio activo, que es el que porta el efecto que se busca, actuando sobre el órgano diana (que, dicho sea de paso, es el órgano que más suena, (chan)³). Pero parece que el principio activo no viene solo, lo acompaña una pandilla llamada los excipientes, cuya función es, obviamente, protegerlo. Cuando el fármaco ingresa al cuerpo primero tiene que ser absorbido, luego distribuido y una vez que se acabó su actuación debe ser excretado. El medio por el que se distribuye es la sangre y el tiempo que allí permanece se denomina farmacocinética. El principio activo tiene un efecto beneficioso sobre el órgano blanco (o diana), pero puede tener efectos indeseados sobre otros órganos, que puede hacer que se tenga que abandonar el tratamiento. Existen nanoobjetos muy diversos, pero que comparten una particularidad, permiten alojar en su interior un principio activo. Si bien el principio activo es inmodificable, se puede modificar la estructura del nanoobjeto y hacerlo más amigables o más precisos y de esta forma disminuir los efectos colaterales. La nanofarmacia es muy reciente, comenzó a finales del siglo XX y permite tratar enfermedades como cáncer, mal de Chagas, leishmaniasis, etc. Llegamos al liposoma, porque lo prometido es deuda, que no es más que una pequeña pequeña bolita de grasa, lo que la hace sumamente compatible y nos enteramos de paso que hay otros nanoobjetos como los etosomas, los dendrímeros o las nanopartículas conjugadas (con jugadas magistrales) entre muchas otras. La invitada de este capítulo es Jennifer Riedel, quien está desarrollando su doctorado sobre medicamentos nanométricos, que utilizan micelas poliméricas como transporte de otros fármacos que sirven, entre otras cosas, para tratar el cáncer. La nanofarmacia no termina acá, sino que por ejemplo, puede ser usada para administrar medicamentos a través de la piel, lo que favorece el efecto sobre el órgano diana (en este caso la piel) y reduce la cantidad de principio activo utilizado; lo que si termina acá es el capítulo, ahora y solo porque soy un poco nano masoquista es que voy a contar los nanosegundos que tengo hasta ver el próximo.

Capítulo 5: Grafeno, nanotubos y buckybolas. Último episodio de la temporada y nos van a enseñar sobre las formas que puede tener el carbono, que, dicho sea de paso, es la base de todos los seres vivos. En la naturaleza se puede encontrar carbono puro, las más comunes son las formas alotrópicas como el grafito o el diamante. Lo que diferencia a ambos es como están unidos los átomos de carbono entre sí, en un plano o en una forma 3D. En el mundo de lo pequeño pequeño hay otras formas de carbono puro como el buckminsterfullereno, aunque en la familia Fullereno le dicen Buckybola y en el picadito Futboleno. Si estos nanoobjetos se comprimen con mucha energía se obtienen nanodiamantes (los nanodiamantes son eternos decía James Nanobond). Los Fullerenos tienen mucha resistencia y mucho espacio vacío dentro y como ya venimos viendo en la serie, se pueden usar para transportar distintos medicamentos. El grafeno es otra forma alotrópica que es sumamente resistente, pero a la vez es muy flexible y liviano y por si esto fuera poco es un excelente conductor térmico y calórico. Entre las aplicaciones posibles está el reemplazo del silicio, de cables y hasta de pantallas de dispositivos móviles (que se vuelven flexibles). Y hay más, debido a que captan muy bien la luz se pueden pensar como para pantallas solares o hasta para purificar el agua. ¡Un nanomilagro! Los nanotubos también tienen propiedades eléctricas muy alucinantes, ya que pueden comportarse como semiconductores o como superconductores y como son muy resistentes y flexibles se usan en cuadros de bicicletas o en raquetas de tenis. Una de sus características es que pueden transformar la electricidad en luz y la luz en electricidad. Con toda la nanodata que tenemos, luego de 5 capítulos, ya estamos en condiciones de comprender una definición más rigurosa de un nanoobjeto. ¿Qué es un nanoobjeto, entonces? Pues un objeto que tiene al menos una de sus dimensiones en una escala nanométrica. En un nanotubo la dimensión nanométrica es el diámetro del tubo. En el caso de los mesoporosos, lo que es nano es el tamaño de sus poros. El invitado de este capítulo es Federico Aballay del CONICET, quien estudia unas nanopartículas que permiten, entre otras cosas, aprovechar sus propiedades antifúngicas cuando se pintan paredes al Latex. La temporada llegó a su fin y como dicen Jorge y Natalia aprendimos algo de lo que, al menos yo, no tenía ni la más pálida nanoidea. Como no podría ser de otra forma nos despedimos con el famoso “nano nano” de Mork & Mindy (referencia no apta para menores de 40 años); esperando que pronto venga la temporada 2.

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