La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Las nanocápsulas, cada vez más cerca

Posted by Carlos en enero 24, 2007

En “El Otoño de las Estrellas”, la novela de Pedro Jorge y Miquel Barceló que reseñaba hace algún tiempo, hay un momento en la trama en la que uno de los protagonistas decide enfrentarse a la inhóspita superficie del planeta en el que vive (el protagonista es humano, y habita en unas colonias subterráneas, ya que periódicamente hay un extraño fenómeno en la superficie que arrasa todo lo que en ella se encuentre). Para ello, y en previsión de que la atmósfera se torne irrespirable o no sea posible encontrar sustento, se dota de reservas en forma de nanoesferas inyectadas en el caudal sanguíneo. El contenido de estas nanoesferas -comprimido a gran presión- le proporcionará el necesario soporte vital cuando lo necesite.

Esta idea, como otras tantas relacionadas con la nanotecnología, no es tecnológicamente factible por el momento, pero cada vez está más cerca. Uno de los problemas prácticos que plantea la construcción de nanoesferas es el hecho de que al intentar generarlas mediante la composición de partículas básicas, estas últimas tienen a agruparse de manera un tanto irregular, lo que dificulta mucho la obtención de una colección homogénea de nanoobjetos. Este problema puede que se esté empezando a resolver empleando el enfoque complementario: construir los nanoobjetos mediante la disgregación de objetos mayores. Esto es precisamente lo que Fan Li, Zhiyong Wang y Andreas Stein, de la Universidad de Minnesota, han conseguido, según comunican en un artículo titulado:

y publicado en Angewandte Chemie. El método seguido consiste en construir una especie de molde mediante diminutas esferas de polimetilmetacrilato empaquetadas al máximo. Los huecos entre las esferas (que en este caso tienen forma de tetraedros y de octaedros) se rellenan de un compuesto que comienza a solidificarse. Cuando se destruyen las esferas (mediante calcinación), se obtiene una estructura de tetraedros y octaedros que con un adecuado tratamiento darán lugar a esferas y a cubos respectivamente.

Synthesis of Ordered Macroporous Metal Oxides, Metals, and Hybrid Solids
Credit: Stein Research Group

El método es ingenioso, y puede abrir el camino a la generación de nanoobjetos con otras estructuras. La distancia entre la realidad y la ficción se sigue acortando a pasos agigantados.

Enviar a Blog Memes Enviar a del.icio.us Enviar a digg Enviar a fresqui Enviar a a menéame

Anuncios

3 comentarios to “Las nanocápsulas, cada vez más cerca”

  1. Anónima said

    Parece que ya existen nanocápsulas comerciales que se usan en diferentes campos, o eso parece que se podría deducir del artículo de Noviembre de 2006 de la revista Food Processing (en este número hay algún artículo más sobre este tema) Tiny, invisible ingredients.

    En ese artículo no se mencionan las tecnologías aplicadas, pero de algunas empresas hay patentes que probablemente se correspondan a lo que dicen en el artículo.

    Por ejemplo, Kraft Foods tiene una solicitud de patente internacional la WO02060275 sobre PRODUCTION OF CAPSULES AND PARTICLES FOR IMPROVEMENT OF FOOD PRODUCTS.

    Algunos de los inventores de esta solicitud son investigadores españoles de la Universidad de Sevilla que tienen diversos artículos científicos y otras solicitudes de patentes sobre nanopartículas.

    El método que emplean es el llamado “electro-hydrodinamic focussing”, que consiste en hacer un enfoque de un chorro que sale de un capilar mediante fuerzas hidraúlicas y eléctricas que permiten estirar el chorro hasta dimensiones nanometriccas y controlar el momento en que se rompe para obtener particulas nanoméricas con una dispersión de tamaños muy pequeña. Esas nanopartículas líquidas caen en una atmósfera en la que se solidifican sin tocarse para no agregarse y se recogen ya sólidas para su uso posterior.

    En la patente española ES 2.199.048 hay unos dibujitos más chulos con fotos y todo del dispositivo.

    Las nanocápsulas que les interesan son compuestas y tienen un capa exterior que permite controlar cuando se libera el producto interior en función de diferentes condiciones ambientales. Se utilizan en alimentación, en medicina y en agricultura como pesticidas.

    Pero como casi todo en este mundo no parece que el tema de las nanocapsulas esté totalmente exento de riesgos. Al menos eso opinan algunos que hablan de Nano-hazard. También la Royal Society (pdf) y la Comisión Europea han analizado el tema de la seguridad de las nanopartículas, y hasta el Príncipe Carlos opinó sobre ello, por lo que valga 🙂

  2. Carlos said

    Gracias por los punteros, Anónima. Es un tema increíble, que puede cambiar la forma en la que afrontamos la vida. Imagínate unas nanocápsulas de electrolitos que empezaran a actuar cuando detectaran una pérdida excesiva debido a sudoración, o unas nanocápsulas de insulina que se activaran al detectar niveles anómalos de glucosa.

    Hay dos desafíos importantes: la “inteligencia” en la activación de las nanocápsulas, y la posibilidad de que mantengan su suministro durante tiempo suficiente (para que no haya que ir a “recargar” cada dos por tres). Para lo primero puede ser muy importante cosas como las que el grupo de Stein están investigando. Si se consiguen nanocápsulas porosas, podría ajustarse de manera precisa el caudal del contenido de la misma que se vierte a la sangre. Para lo segundo es fundamental ser capaces de comprimir enormemente la sustancia contenida. Por seguir con el ejemplo de la novela de Miquel y Pedro Jorge, ellos hablan de “glóbulos rojos artificiales”, nanocápsulas de 100nm de diámetro que almacenan oxígeno a 1000 atmósferas, y lo van liberando de manera constante. Eso serían unos 4 millones de moléculas de O2 por nanocápsula si no me he equivocado en las cuentas. En cualquier caso, conseguir una nanocápsula capaz de resistir una presión interna de esa magnitud, y rellenarla de manera efectiva posiblemente se escape de nuestras posibilidades a corto plazo (o puede que no, que como decía Don Sebastián en la Verbena de la Paloma, hoy las ciencias adelantan que es una barbaridad 😉 )

  3. Anónima said

    Miquel Y Pjorge parece que se han pasado, si. Pero como muy bien dices, nunca digas nunca jamás 🙂

    (a ver si le echo el guante al libro, que está agotado y no lo tienen en mi biblioteca y al final me han entrado ganas de leerlo de oiros hablar de él a tí y a JJ…)

    De todas formas en algún sitio he leido, pero no soy capaz de reencontrarlo, que una solución al problema del suministro continuado durante un cierto tiempo es hacer nanocápsulas de esas con dos capas, una de protección y otra con el producto que interesa liberar, con paredes exteriores de diferente espesor y lograr una mezcla adecuada.

    Así cuando las de pared delgadita ya se han consumido empiezan a liberar su contenido las de pared un poco más ancha y, si el cálculo de concentraciones y de espesores de pared está bien hecho, se puede conseguir un suministro continuado del producto del interior de las nanocápsulas durante un tiempo relativamente grande según las aplicaciones. O eso decían.

    Y ya que hablamos de cosas pequeñitas, a mi también me parecen de ciencia ficción los labs-on-a-chip con sus micro-válvulas, sus micro-bombas… Lo que no sé es si han llegado a ser nano o de momento siguen siendo “solo” micro.

Sorry, the comment form is closed at this time.

 
A %d blogueros les gusta esto: