Nanosensores y sus Aplicaciones en Salud

Determina el diámetro promedio de las nanopartículas.

Evalúa la variabilidad en el tamaño de las nanopartículas dentro de una muestra.

Identifica la forma de las nanopartículas, como esféricas, cilíndricas o estrella.

Evaluación de la estructura interna y la integridad del núcleo de la nanopartícula.

Superficie total disponible para interacciones.

Evalúa el potencial zeta, determinando la estabilidad y la interacción de las nanopartículas.

Evalúa la respuesta de las nanopartículas a un campo magnético.

Identifica si son ferromagnéticas, paramagnéticas o superparamagnéticas.

Dispositivos que administran insulina de forma controlada para personas diabéticas. Son pequeños, discretos y fáciles de usar.

Sistemas que liberan medicamentos gradualmente y de forma precisa en el cuerpo. Usan materiales especiales para controlar la liberación del fármaco.

Sensores que se implantan en el cuerpo para medir los niveles de azúcar en sangre de forma continua. Son pequeños y biocompatibles.

Tecnología que permite conectar el cerebro a una computadora para controlar dispositivos con el pensamiento.

Tratamientos que usan estimulación eléctrica precisa para tratar enfermedades neurológicas como el Parkinson o la epilepsia.

Prótesis que se conectan al sistema nervioso de forma más natural y precisa, ofreciendo un control más intuitivo.

La señal que indica la presencia o concentración del objetivo en una prueba, como un cambio de color, fluorescencia o señal eléctrica.

El elemento que se busca detectar en una prueba o ensayo.

Una molécula o estructura que se une específicamente al objetivo y desencadena una respuesta detectable.

El componente que convierte la señal del biorreceptor en una señal medible.

El uso de nanopartículas de oro para destruir células cancerosas mediante la aplicación de luz infrarroja cercana.

Las nanopartículas de oro se acumulan preferentemente en el tejido tumoral, gracias a su afinidad por las células cancerosas.

Las nanopartículas de oro absorben la luz infrarroja cercana (NIR), lo que provoca un aumento de la temperatura y la destrucción de las células cancerosas.

El calor generado por las nanopartículas de oro destruye las células cancerosas, reduciendo o eliminando el tumor.

Detectan cambios en las propiedades eléctricas (como corriente, potencial o conductividad) que ocurren cuando las moléculas objetivo interactúan con la superficie del sensor.

Estos sensores utilizan electrodos nanoestructurados que pueden ser modificados para detectar con mayor precisión.

Ofrecen sensibilidad alta, respuesta rápida y la posibilidad de miniaturizar, ideal para seguimiento en tiempo real y dispositivos portátiles.

Se usan para detectar glucosa, analizar medicamentos y encontrar biomarcadores de enfermedades en fluidos corporales.

Utilizan nanopartículas magnéticas o materiales magnetoresistivos para detectar cambios en campos magnéticos locales causados por la presencia de moléculas objetivo.

Se basan en nanopartículas magnéticas modificadas para interactuar de forma controlada con otros materiales, y sensores magnetoresistivos como válvulas de espín y sensores de efecto Hall gigante.

Se usan para detectar patógenos, separar células magnéticas (calor + destrucción) y mejorar técnicas de imagen por resonancia magnética.

Los nanosensores aún están en desarrollo, pero tienen el potencial de ser utilizados como terapias en el futuro.

Las plantas son una fuente natural de componentes como carbohidratos, proteínas, vitaminas y ácidos orgánicos que pueden actuar como agentes reductores en la síntesis de nanopartículas.

Los microorganismos, como bacterias, hongos, algas y levaduras, producen enzimas, proteínas y metabolitos que pueden reducir sales metálicas, lo que lleva a la formación de nanopartículas.

Las nanopartículas formadas por procesos biológicos pueden presentar diferentes formas, como esféricas, triangulares, cuadradas y en forma de varilla.

La síntesis biológica de nanopartículas implica la combinación de extractos biológicos (de plantas o microorganismos) con sales metálicas.

Las enzimas como las reductasas y las oxidasas actúan como catalizadores en reacciones redox, permitiendo la reducción de iones metálicos y la formación de nanopartículas.

La biomineralización es un proceso natural donde los organismos vivos utilizan mecanismos bioquímicos para controlar la formación de nanopartículas minerales, como óxidos de hierro y carbonato de calcio.

Algunos organismos vivos producen nanopartículas fuera de sus células mediante la liberación de enzimas y metabolitos al medio ambiente.

Las nanopartículas son capaces de encapsular y proteger al fármaco, liberándolo de forma controlada para mejorar su biodisponibilidad y dirigirlo hacia el sitio de acción.

Muchas nanopartículas son sensibles al pH, lo que significa que su estructura cambia dependiendo de la acidez o alcalinidad del ambiente, liberando más o menos fármaco.

Los liposomas son vesículas esféricas formadas por una o más capas de fosfolípidos, que pueden encapsular sustancias hidrofílicas e hidrofóbicas.

El tamaño de los liposomas varía entre 20 nm y micrómetros, lo que mejora la entrega de fármacos y su biodisponibilidad.

Los liposomas pueden encapsular medicamentos y mejorar su solubilidad, lo que los convierte en una herramienta útil para terapias dirigidas, vacunas y tratamientos contra el cáncer.

Alec D. Bangham descubrió los liposomas al observar que las membranas celulares podían formar vesículas esféricas cuando se exponían a soluciones acuosas.

La estructura principal de los liposomas está compuesta por fosfolípidos que forman una bicapa lipídica, creando una estructura esférica que encapsula diferentes moléculas.

La disposición de los fosfolípidos en los liposomas crea un entorno hidrofílico en el interior y una superficie hidrofóbica en el exterior, lo que les permite interactuar eficazmente con medios acuosos.