Se investiga posible relación entre nanopartículas y el Alzheimer

Científicos de la Universidad de Ulster están investigando una relación entre algunas nanopartículas creadas por el hombre, como las que se encuentran en los bronceadores y la enfermedad de Alzheimer.

El Prof. Vyvyan Howard, patólogo y toxicólogo, y el Dr. Christian Holscher, experto en la enfermedad de Alzheimer, están dirigiendo esta investigación acerca de si las nanopartículas creadas por los humanos pueden inducir la enfermedad neurodegenerativa.

Una nanopartícula mide entre 1 y 100 nanómetros y un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro.

La Unión Europea ha otorgado al Prof. Howard y al Dr. Holscher, ambos del Instituto de Ciencias Biomédicas de Coleraine, una subvención de 350.000 libras para investigar durante los próximos tres años.

Su investigación forma parte de un proyecto internacional denominado NeuroNano y que incluye miembros académicos europeos de las universidades de Dublín, Cork, Edimburgo y Munich; estadounidenses, de las universidades de California, Rochester y Rice; y japoneses, del Instituto Nacional de Ciencias de los Materiales.

"El objetivo tecnológico y científico global de este programa es determinar si las nanopartículas creadas mediante ingeniería podrían constituir un importante riesgo neurotoxicológico para los humanos en dos enfermedades: el Alzheimer y el Parkinson", señaló el Prof. Howard.

Expertos de la Universidad de Ulster estudiarán, específicamente, las nanopartículas presentes en sustancias químicas descubiertas en bronceadores y un aditivo de algunos combustibles diésel (dióxido de titanio y óxido de cerio) y su conexión con las enfermedades de Alzheimer y Parkinson.

“Ahora existen pruebas concluyentes de que algunas nanopartículas creadas mediante ingeniería y que se introducen en el cuerpo humano por vía intravenosa o por los pulmones pueden llegar al cerebro de animales pequeños. De hecho, se alojan en casi todas las partes del cerebro y, una vez allí, no hay mecanismos de limpieza eficaces para eliminarlos”, señaló el Prof. Howard.

“También hay indicios de que las partículas a nanoescala precedentes de la polución urbana han llegado al cerebro de animales y niños de la ciudad de México”.

“Recientemente se ha descubierto que las nanopartículas pueden influir considerablemente en el índice de plegamiento defectuoso de proteínas fundamentales asociadas a enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Parkinson.

"El cerebro por sí solo es un órgano muy especial. No se puede reparar reemplazando las células nerviosas, sino que las células con las que nacemos nos tienen que durar toda la vida, lo que hace que sean especialmente vulnerables a bajas dosis de toxicidad va largo plazo”.

"El cerebro ha desarrollado algunos mecanismos de protección, como la barrera hematoencefálica. Una de las principales preocupaciones es que las nanopartículas parecen ser capaces de sortearla. Todo esto se suma a un nuevo campo de investigación.

“Este programa de investigación supone un enorme desafío y conlleva reunir la totalidad de conocimiento nuevo de un campo: la neuronanotoxicología.

“Hay cierta aceptación egneral de que los pesticidas suponen importantes factores de riesgo. Existen continuas denuncias, basadas en la epidemiología, de que la contaminación podría ser un cofactor en la enfermedad de Alzheimer, pero las pruebas son controvertidas.

“El riesgo de que las nanopartículas creadas mediante ingeniería puedan introducir peligros imprevistos para la salud humana es también un tema que actualmente preocupa cada vez más a numerosos órganos reguladores, gobiernos y a la industria”.

El programa NeuroNano se basa en algunos resultados llamativos que se han publicado, así como en los datos preliminares de las pruebas circunstanciales más significativas de que las partículas a nanoescala podrían influir en dichas enfermedades.

Fuente: Azonano

Nanotecnología y sistemas informáticos

El LCN (London Centre for Nanotechnology) –una iniciativa conjunta del UCL (University College London) y el Imperial College London– está dirigiendo dos proyectos internacionales para desarrollar enfoques radicalmente novedosos destinados a crear sistemas informáticos en miniatura, de modo que requieran menos energía y ofrezcan un almacenamiento de datos totalmente estable, entre otros beneficios.

La tecnología, conocida como 'espintrónica', se basa en el aprovechamiento de las propiedades del 'espín' magnético de moléculas o átomos individuales, así como en las cargas electrónicas a este nivel en metales y otros materiales utilizados en la electrónica tradicional.

Los investigadores del LCN trabajarán con colegas de la Universidad de Peking y la Universidad de Tsinghua para investigar la nanoespintrónica molecular y con la Universidad de Surrey para investigar la espintrónica basada en el silicio. Ambos proyectos están financiados por el EPSRC (Engineering and Physical Sciences Research Council) o Consejo de Investigaciones de Física e Ingeniería del Reino Unido y la Fundación de las Ciencias Naturales de China.

Según el Prof. Gabriel Aeppli, Director del LCN: “Estos proyectos llevarán nuestras colaboraciones con dos importantes universidades chinas a nuevos niveles. China es una potencia emergente en investigación avanzada y colaborando con científicos de distintas partes del mundo, el LCN está contribuyendo al avance de la nanotecnología”.

Los investigadores pretenden alcanzar una profunda comprensión de las propiedades estructurales, magnéticas y electrónicas a nanoescala, de novedosos sistemas espintrónicos hechos de estructuras ultra finas orgánicas y de silicio. Los últimos avances en microscopía electrónica de barrido, llevados a cabo por los miembros del equipo, harán posible la exploración de estos sistemas a escala de un solo átomo o molécula.

Un ejemplo reciente es el proyecto 'Fourth Generation Wireless Communication', de comunicación inalámbrica de cuarta generación, cuyo objetivo es facilitar el intercambio científico, el desarrollo rápido de tecnología y la comercialización de nuevas tecnologías de comunicación inalámbrica. Otro proyecto, dentro del programa de combustibles fósiles más limpios, pretende desarrollar nanoestructuras multifuncionales que puedan capturar eficazmente el dióxido de carbono y otros contaminantes dañinos en las centrales eléctricas de carbón.

Fuente: Azonano

Alfombras mágicas con nanotubos de carbono

Con productos que van desde alfombras a cometas, podríamos pensar que el químico de la Universidad de Rice, Bob Hauge, regenta unos grandes almacenes, cuando en realidad, lo que tiene entre manos es una revolución en el mundo de la nanotecnología del carbono.

En un artículo publicado este mes en la revista Nano Research, el equipo de Hauge describe un método para fabricar “odako” fajos de nanotubos de carbono de pared simple (SWNT) denominados como las tradicionales cometas japonesas a las que tanto se parecen. Eso podría conducir a una nueva forma de producir hebras de nanotubos de metros de largo, que individualmente no son más anchas que un trozo de ADN.

Hauge, distinguido profesor de química del Richard E. Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology de la Universidad de Rice, y sus colegas, los estudiantes de postgrado Cary Pint y Noe Alvarez, explicaron que las odako que dan nombre a estos fardos son cometas gigantes que requieren de muchas manos para hacerlas volar, de ahí las muchas cuerdas que parten de ellas.

En este caso, las cuerdas son nanotubos, cilindros huecos de carbono puro. A título individual, los nanotubos son miles de veces más pequeños que una célula, pero el nuevo método de Hauge crea fajos de SWNT que en ocasiones pueden llegar a medir centímetros y, según él, el proceso podría finalmente conducir a tubos de longitud ilimitada.

La producción a gran escala de hilos y cables de nanotubos sería una bendición para los ingenieros de casi cualquier campo. Se podrían utilizar, por ejemplo, en líneas de transmisión de energía ligeras y supereficaces para las redes eléctricas de última generación; y en versiones ultra fuertes y resistentes a los rayos de los materiales de fibra de carbono utilizados en los aviones. Según Hauge, los fajos de SWNT podrían ser útiles también en baterías, pilas de combustible y dispositivos microelectrónicos.

Para entender cómo hace Hauge los nanofajos, ayuda tener algunos conocimientos sobre alfombras voladoras.

El año pasado, Hauge y sus colegas descubrieron que podían fabricar fajos compactos de nanotubos con la misma maquinaria que el Departamento del Tesoro estadounidense utilizaba para incrustar en los billetes marcas únicas que dificultan su falsificación.

Hauge y su equipo utilizaron este proceso de impresión para crear capas finas de óxido de aluminio y hierro en un rollo Mylar. A continuación, retiraron las capas y las trituraron en pequeños copos.

Aquí es donde el proceso tomó forma. En una cesta de red, colocada en el interior de un horno, los copos metálicos despegaron y “volaron” en un flujo de vapor químico. A medida que fluían, filas de nanotubos se desarrollaron verticalmente a partir de las partículas de hierro en formaciones apretadas similares a bosques. Una vez realizada la cocción, al ver el resultado bajo el microscopio, los fajos parecían el pelo de una alfombra.

Mientras otros métodos utilizados para cultivar SWNT habían dado como resultado un mísero ratio del 0,5% de nanotubos para materiales de sustrato, la técnica de Hauge obtuvo un increíble 400%. El proceso podría facilitar el desarrollo de SWNT a gran escala.

El la última investigación, el equipo reemplazó el Mylar por carbono puro. Con esta configuración, los nanotubos literalmente tocaron techo, levantando el óxido de aluminio y hierro a partir de los cuales germinan mientras los otros extremos se mantienen unidos con firmeza al carbono. A medida que los fajos de tubos crecen más alto, el catalizador se convierte en algo similar a una cometa, volando en la brisa de hidrógeno y acetileno que fluye a través de la cámara de producción.

Hauge y su equipo esperan poner en práctica su trabajo sobre alfombras voladoras y nanocometas con el santo grial del desarrollo de nanotubos: un catalizador que no muere, permitiendo a los hornos fabricar como churros continuos hilos de material.

“Se pudiésemos mantener este crecimiento para que no nunca paren, de modo que, llegados a un punto, pudiésemos tirar de un extremo hacia el exterior del horno mientras el otro extremo continúa dentro creciendo, entonces podríamos desarrollar un material de metros de longitud y empezar a tejerlo”, señaló el autor.

Fuente: Nanowerk