Por: Dr. José Manuel Nieto Jalil/ Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
La palabra nanotecnología es usada extensivamente para definir a aquellas ciencias y técnicas dedicadas al estudio, diseño, creación, síntesis, control, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a una nano escala, es decir, a una millonésima parte de un milímetro y por tanto permiten trabajar y manipular de forma individual átomos y moléculas, sin embargo, la nanotecnología como ciencia y tecnología no es algo nuevo.
El físico y ganador del Premio Nobel en 1965, Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en un discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California), el 29 de diciembre de 1959, titulado “En el fondo hay espacio de sobra”. No obstante, el término nanotecnología no fue usado hasta 1974 por el ingeniero, y también ganador del Nobel, Norio Taniguchi.
En los últimos 20 años, la nanotecnología ha experimentado un espectacular auge cuando los dirigentes de países, instituciones y empresas han detectado sus enormes posibilidades para convertir conocimientos básicos (los que surgen de la nanociencia) en materiales, herramientas y procesos novedosos (la nanotecnología) con los que mejorar los bienes y productos actuales o proponer unos totalmente nuevos.
En la actualidad los países más avanzados tienen sus ojos puestos en estas enormes posibilidades, por lo que están realizando grandes inversiones para poner en marcha nuevos laboratorios y formar científicos e ingenieros expertos en estas temáticas. Hoy podemos imaginar un mundo donde se pueden inyectar nano máquinas en el torrente sanguíneo, con la capacidad de fabricar medicamentos cuando es necesario, atacar a los tumores o liberar hormonas cuando se les da una señal. Parece una tecnología de ciencia ficción, pero desde hace dos décadas los científicos trabajan en sus cimientos.
La nanotecnología, en la actualidad, se centra en cinco áreas fundamentalmente: minerales y agroindustria; dispositivos médicos y salud; energía y medio ambiente; materiales y fabricación; finalmente en la electrónica, la información y las comunicaciones. Entre las principales ciencias de aplicación destacan la informática, la medicina, la biología y la construcción.
Actualmente hay cerca de tres mil productos generados con nanotecnología, la mayoría para usos industriales, aunque las investigaciones más avanzadas se registran en el campo de la medicina y la biología.
Desde el punto de vista sanitario, las investigaciones se centran en cómo aplicar la nanotecnología a la medicina para mejorar la capacidad de prevenir, diagnosticar, comprender y tratar las enfermedades de esto se encarga la nanomedicina, rama de la nanotecnología con aplicaciones directas en medicina, que está permitiendo el abordaje de las enfermedades desde el interior del organismo, a un nivel celular o molecular.
Varias de las investigaciones de fronteras en esta área tratan de lograr nuevas aplicaciones aprovechando las interesantes propiedades del ADN, el material genético de las células, por ejemplo, el artículo publicado en la revista Proceedings of the National Science (PNAS) por un equipo de científicos de las universidades de Vermont y Tufts (Estados Unidos), reportan el empleo de células madre de embriones de ranas para crear una forma de vida completamente nueva.
Se trata de unas pequeñas máquinas vivas de apenas unos milímetros de longitud que pueden moverse hacia un objetivo y curarse a sí mismas, después de ser cortadas, y las han bautizado como xenobots por Xenopus laevis, la especie de anfibio africano de la que han obtenido el material genético.
Los robots creados podrían ser utilizados para llevar medicamentos de forma inteligente por el interior del cuerpo de un paciente o en la eliminación de residuos tóxicos. Es importante destacar que estos nanorobots no son un robot tradicional ni una especie conocida de animales. Es una nueva clase de artefacto: un organismo vivo y programable, es decir, han creado máquinas completamente biológicas desde cero capaces de trabajar durante una semana y posteriormente morir sin contaminar por ser biodegradables.
Su diseño fue realizado por una supercomputadora de la Universidad de Vermont. El algoritmo utilizado creó miles de diseños candidatos y conforme los programas se ejecutaban, impulsados por reglas básicas sobre lo que pueden hacer las células cardíacas y de la piel de la rana, los organismos simulados más exitosos se mantuvieron y refinaron, mientras que los diseños fallidos se descartaron.
Podemos imaginar muchas aplicaciones útiles de estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer, tales como buscar compuestos desagradables o contaminación radiactiva, recolectar microplásticos en los océanos o viajar por las arterias para su reparación. Por otra parte, muchas tecnologías están hechas de acero, hormigón o plástico. Eso las hace fuertes o flexibles. Pero también pueden crear problemas ecológicos y de salud humana, como la contaminación de plásticos en los océanos y la toxicidad de muchos materiales sintéticos y electrónicos. La desventaja del tejido vivo creado por estos investigadores es que es débil y se degrada, cuando terminan su trabajo después de siete días, son sólo células muertas de la piel.
Esta tecnología pueda tener muchas aplicaciones interesantes en el futuro, centrándonos sólo en la medicina se podrían usar los nanobots para construir auténticas factorías de compuestos químicos, liberar medicamentos sólo cuando hay una señal concreta en el torrente sanguíneo o ayudar a reciclar ciertas moléculas dentro de las células, proceso que tendrá utilidad en varias enfermedades, por lo que podemos anticipar que los humanos evitarían mejor las lesiones, las enfermedades y el deterioro propio del envejecimiento con el consiguiente aumento de la calidad y esperanza de vida.
Es importante destacar que estas mejoras podrían ocasionar enormes problemas sociales ya que, si nuestra esperanza de vida crece, los sistemas sanitarios no podrán soportar los niveles asistenciales de una población tan envejecida. Por otro lado, dicho aumento de la esperanza de vida puede tener devastadoras consecuencias ecológicas debido a la creciente necesidad de agua potable, alimentos, y recursos energéticos. Otro problema puede ponerse de manifiesto cuando estas nuevas tecnologías sólo sean accesibles a los habitantes de los países más ricos, incrementando más las desigualdades entre los pobres y ricos de este planeta.
Los avances científicos están plagados de variados escenarios apocalípticos. Cada desarrollo tecnológico que se logra trae consigo una teoría o idea que plantea cómo podría ocasionar el fin del mundo, una de ella se centra en la previsión del físico Eric Drexler al hacer referencia a la plaga gris, escenario apocalíptico que la nanotecnología podría generar, es por ello que algunos científicos han alertado del riesgo que supondría que en el futuro estas nanomáquinas comenzarán a replicarse por sí solas y se convirtieran en una plaga incontrolable que finalmente destruya a la humanidad.
El desastre es propuesto como resultado de una mutación accidental en una nanomáquina que se autorreplica, usada con otros propósitos o posiblemente de un arma de destrucción hecha deliberadamente. Detrás de los beneficios de las tecnologías pueden esconderse ciertos riesgos que hay que conocer y valorar para anticipar sus efectos y, actuando con cautela, evitar o minimizar su impacto.
