Nanotecnología

UNIVERSIDAD DE GRANADA PATENTA NANOESTRUCTURAS VECTORIZADAS MULTIFUNCIONALES

Los experimentos llevados a cabo por la Universidad de Granada en el campo de la biotecnología han culminado con la siguiente invención: Nanoestructuras vectorizadas multifuncionales capaces de ser utilizadas como agentes de diagnosis trimodal (MRI, OI Y SPECT).

La invención se refiere a una nanoestructura multifuncional, concretamente a una ferritina, vectorizada con ácido fólico, y a su aplicación como agente de contraste en OI, MRI y/o SPECT. Por tanto, la invención se podría encuadrar dentro del campo de la biomedicina.

La integración de la nanotecnología en la biotecnología ha hecho florecer una nueva disciplina: la nanomedicina. En este campo, se diseñan y preparan nanopartículas metálicas para obtener bioimágenes mediante el uso simultáneo de varias técnicas, distribución efectiva de fármacos o técnicas de terapias tan prometedoras como la hipertermia
originada localmente por nanopartículas magnéticas. Es un área de tremendo potencial sujeta al desarrollo de nuevas nanoestructuras para su avance.

Las nanopartículas magnéticas han atraído atención principalmente por su uso potencial como agentes de contraste en Imagen por Resonancia Magnética (MRI). Esta técnica se basa en la resonancia magnética de los protones de tejidos del cuerpo (agua, membranas, lípidos, proteínas, etc.) y es actualmente el método más potente de diagnosis.

EXPERIMENTOS - BIOMEDICINA NANOPARTICULAS

Por otro lado, los denominados quantum dots (QD), han sido usados con éxito como nuevos marcadores fluorescentes en el campo biomédico y son considerados como una herramienta prometedora en Imagen óptica de fluorescencia (OI) para diagnóstico clínico. Los QD son nanopartículas inorgánicas, generalmente compuestas de elementos de los grupos II-VI y III-V, los cuales, debido a su confinamiento cuántico de cargas en un diminuto espacio muestran unas propiedades fluorescentes únicas: espectros de emisión estrechos, rendimiento cuántico alto, espectros de absorción anchos, buena estabilidad química y alta fotoestabilidad y longitud de onda de emisión dependiente del tamaño, ampliando su rango de emisión hasta la región NIR (infrarrojo cercano) o IR (infrarrojo) y ofreciendo una mayor penetración en tejido para una mejor imagen. Sin embargo, a pesar de las excepcionales propiedades fluorescentes que presentan, estas nanopartículas necesitan ser funcionalizadas con algún tipo de polímero o proteína que las haga
biocompatibles y por tanto aptas para su utilización in vivo.

Un enfoque dentro de la nanomedicina es el uso de nanopartículas que puedan combinar diferentes técnicas de bioimagen. Cada modalidad de bioimagen tiene sus propios méritos pero también ciertas desventajas y por lo tanto los métodos de imagen multimodales presentan mayor capacidad para obtener una imagen integral y más detallada. La combinación MRI-OI es un buen ejemplo de un método bimodal y una ruta para su consecución es el uso de nanoestructuras que contengan dos componentes metálicos, uno magnético y otro fluorescente: nanopartículas bifuncionales magneto-fluorescente. El nanocomponente magnético puede incorporar un radiomarcador, como 99mTcO4, añadiendo a la nanoestructura multifuncional una nueva modalidad de imagen médica mediante la detección de la radiación gamma que dicho radionúclido genera mediante gammagrafía (SPECT).

Un objetivo de la invención es proporcionar una nanopartícula biocompatible que esta vectorizada, la cual se puede usar como ...seguir leyendo este experimento »

SILICATOS DE ALUMINIO Y NANOPARTICULAS DE PLATA COMO BACTERICIDAS

Los experimentos llevados a cabo por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y  la Fundación Instituto Tecnológico de Materiales de Asturias (ITMA), han culminado con esta nueva Composición de silicatos de aluminio y nanopartículas de plata como bactericidas.

La invención se refiere a una composición de un polvo nanocompuesto o nanoestructurado que comprende un silicato de aluminio y distribuidas sobre su superficie nanopartículas de plata de tamaños inferiores a 50 nm, a su uso como bactericida y a un procedimiento de obtención de dicha composición.

Son bien conocidas las propiedades antibacterianas de la plata en bajas concentraciones frente a una amplia gama de patógenos, incluidas las cepas de bacterias comunes causantes de las infecciones asociadas a implantes, así como su no toxicidad para células de mamíferos.

La mayor parte de los biomateriales que contienen plata como sustancia antimicrobiana consisten en la forma elemental o catiónica del metal soportada tanto por matrices orgánicas como inorgánicas. Está estudiada la actividad antimicrobiana en los casos de polímeros y biovidrios que contienen plata, pero no es así en el caso de materiales compuestos nanoestructurados silicato de aluminio-plata.

EXPERIMENTOS---NANOPARTICULAS DE PLATA

La actividad biocida de las nanopartículas de plata está influenciada por su tamaño: a menor tamaño, mayor actividad antimicrobiana, por lo que la aglomeración de las nanopartículas presenta un problema frente a dicha actividad.

Los inventores de la presente solicitud han encontrado una solución para evitar la aglomeración de las nanopartículas de plata mediante el uso de dichas nanopartículas sobre la superficie de distintos sustratos, y en particular sobre silicatos de aluminio, que confieren a dicha composición una característica de nula toxicidad para su utilización en aplicaciones médicas, textiles entre otras.

La invención proporciona una composición en polvo nanocompuesto o nanoestructurado que comprende un silicato de aluminio y, ...seguir leyendo este experimento »

NANOCOMPOSICIONES SACARIDAS PARA LA LIBERACION DE VACUNAS

Los experimentos realizados por la Universidad de Santiago de Compostela en el campo de la nanotecnología, han culminado con la siguiente invención:  Nanocomposiciones sacarídicas para la liberación de vacunas.

La invención se refiere al desarrollo de formulaciones basadas en el diseño de vehículos nanométricos, capaces de inducir o potenciar una repuesta inmunológica frente a un antígeno asociado. Más en concreto, se refiere a nanosistemas de aplicación en el campo de las enfermedades infecciosas. Adicionalmente, la invención se refiere a las composiciones farmacéuticas que los comprenden, así como a procedimientos para su preparación.

Las vacunas se componen tradicionalmente de microorganismos atenuados o muertos que son capaces de generar protección inmunológica frente a la enfermedad que causan una vez inoculados al organismo. El éxito de este tipo de vacunas reside en que el organismo reconoce dicho patógeno y comienza una respuesta inmunitaria frente al mismo, así como la generación de memoria inmunológica, lo que permite desencadenar una respuesta inmediata cuando el microorganismo patógeno entra en el organismo.

EXPERIMENTOS - NANOTECNOLOGIA EN VACUNAS

Sin embargo, la utilización de este tipo de vacunas puede ir acompañada de cierta problemática relacionada principalmente con la posible reactivación del agente infeccioso como consecuencia de mutaciones en el genoma,  la presencia de agentes tóxicos que pueden acompañar al patógeno como son los lipopolisacáridos (LPS), o la pérdida de potencia debido a deficiencias en el transporte y almacenamiento en las condiciones de refrigeración requeridas.

Para solventar algunos de estos problemas, en los últimos años se han obtenido antígenos subunidad formados por las partes mejor conservadas de los patógenos, o plásmidos ADN codificadores de estos antígenos, para que el organismo ...seguir leyendo este experimento »

NANOPARTICULAS FUNCIONALIZADAS SENSIBLES A PH Y TEMPERATURA

Los experimentos llevados a cabo por la Universidad de Valladolid, en el campo de la nanotecnología, les han permitido desarrollar Nanopartículas metálicas funcionalizadas que comprenden un sistema sensible a variaciones de pH y temperatura capaces de formar nano-topografías lineares en 2-D y estructuras globulares submicrométricas.

La invención se refiere a la inmovilización de fragmentos moleculares con sensibilidad específica a temperatura y pH sobre la superficie de la nanopartícula metálica.

  • Las nanopartículas también pueden ser utilizadas como:

- Plantillas para la creación controlada de topografías lineales de metales nanométricos en dos dimensiones (nanohileras) para aplicaciones tecnológicas como la fabricación de nano-conectores y nano-conductores

- Plantillas para la creación controlada de topografías que muestran patrones geométricos recíprocos y distancias inter-partícula análogas mayoritariamente dentro del rango comprendido entre 10 y 40 nm.

- Como unidades discretas de transporte y vehiculización de metales nanométricos mediante la formación de estructuras globulares de escala micro y submicro-métrica para la creación de nano y micro dispositivos inteligentes en aplicaciones tecnológicas, biotecnológicas y biomédicas.

EXPERIMENTOS - NANOPARTICULAS

La invención proporciona la primera preparación con éxito de nanopartículas funcionalizadas (por ejemplo estabilizadas) con PDE sensibles a pH y a temperatura. Además, las nanopartículas de oro funcionalizadas fueron obtenidas en una única etapa y en un medio homogéneo de un único disolvente. Simultáneo a la formación de las nanopartículas ha sido su funcionalización con materiales que muestran sensibilidad a la temperatura y el pH del medio.

El modo de realización utiliza un PDE de origen recombinante que se une a la nanopartículas de oro a través de ...seguir leyendo este experimento »

NANOPARTICULAS: NUEVO PROCEDIMIENTO Y REACTOR PARA SU OBTENCION

Los experimentos llevados a cabo por la Universidad de Barcelona, en el campo de la nanotecnología, les han permitido desarollar un nuevo procedimiento y  reactor para la obtención de nanopartículas.

La invención se relaciona con el campo de la nanotecnología, en particular con la obtención de nanopartículas, o sea, de partículas con dimensión menor que 100 nm aproximadamente.

Las nanopartículas, aunque tienen una dimensión menor que 100 nm, a su vez son unidades más grandes que los átomos y las moléculas. Dependiendo de su tamaño, las nanopartículas poseen características propias, presentan comportamientos discretos, propios de la físico-química cuántica, y tienen propiedades desviadas de las leyes de la físicoquímica clásica.

EXPERIMENTOS - REACTOR NANOPARTICULAS PLASMA

El tamaño de las nanopartículas depende de la aplicación para la que se usan. Aplicaciones recientes requieren nanopartículas de tamaños cada vez más pequeños, cuya obtención es difícil.

Las nanopartículas tienen aplicaciones en muchos sectores tecnológicos, tales como biomedicina-biotecnología, tecnologías de la información y de la comunicación, producción y almacenamiento de energía, ciencia de materiales, búsqueda de alimentos y agua, medio ambiente, sistemas de seguridad, y catálisis.

Esta  invención soluciona las deficiencias o limitaciones actuales a la hora de obtener nanopartículas, proporcionando un nuevo procedimiento de obtención de nanopartículas de tamaños pequeños (hasta 3 nm de diámetro) y de baja dispersión (inferior al 15%), así como un nuevo reactor de plasma modulado especialmente concebido para la puesta en práctica de ese procedimiento.

Esta invención de la Universidad de Barcelona se refiere a un nuevo reactor de plasma ...seguir leyendo este experimento »

MICROESFERAS ANTISEPTICAS PARA PROCESOS INFECCIOSOS

Los experimentos realizados por la empresa SPHERIC NANOHEALTH, S.L en el campo de la industria farmaceútica, le ha permitido desarrollar una nueva composición para el tratamiento o prevención de procesos infecciosos, se trata de  Microesferas antisépticas.

En lugares del organismo en los que se produce una transformación por procesos lesivos cambia el micro-medio-ambiente y se genera un entorno favorable para la infección, con pobre capacidad de difusión antibiótica. Entre estos procesos lesivos se encuentran por ejemplo, lesiones causadas por armas blancas, asta de toro, así como los tratamientos quirúrgicos en el ámbito de cirugías sucias o sucias contaminadas, tanto como aquellas que tengan elevado riesgo de sufrir complicaciones infecciosas por complicaciones en el ámbito postquirúrgico (numerosos tiempos quirúrgicos, cirugías muy prolongadas, elevado riesgo de dehiscencia de suturas, riesgo de translocación bacteriana, etc…).

EXPERIMENTOS - MICROESFERAS ANTISEPTICAS

Existe por lo tanto, la necesidad de proporcionar un nuevo tratamiento antibiótico eficaz y una nueva composición farmacéutica alternativa antimicrobiana o microbicida, preferiblemente con amplio espectro de actuación bacteriano y fúngico que puedan ser utilizada en cualquier parte o zona del organismo, y en particular en lugares del organismo donde se precisa una actividad antimicrobiana de disposición anatómica característicamente compleja al establecer una terapéutica antibiótica o aquellos transformados por procesos lesivos, reduciendo o eliminando la necesidad de utilizar tratamientos antibióticos convencionales que conllevan numerosas desventajas.

En este sentido, proponen un nuevo tratamiento antibacteriano y antifúngico, así como una nueva microesfera recubierta de plata para su uso en una nueva composición farmacéutica como se define a continuación.

La invención se refiere en un aspecto a una microesfera que comprende:

1. Una capa de un polianión

2. Un recubrimiento de un policatión en contacto con la parte externa de la capa de polianión

3. Un recubrimiento de plata en contacto con la parte externa del recubrimiento de policatión

La invención presenta propiedades antimicrobianas siendo por tanto útil en el tratamiento o profilaxis de un proceso infeccioso o microbiano en un animal, incluido el hombre en necesidad del mismo. Debido a esta aplicación como medicamento los materiales que componen las microesferas son preferentemente biocompatibles y biodegradables.

Las microesferas  presentan numerosas ventajas entre las que cabe destacar la gran capacidad de difusión de los iones plata a nivel local, tanto por sus características intrínsecas, como por su administración/disposición directa a nivel local, es decir en el lugar por ejemplo de una infección. Su configuración esférica y su pequeño tamaño (del orden de 5 a 5000 micras), confieren una elevada superficie de exposición y permiten que mínimas cantidades de microesferas generen actividad microbicida en grandes volúmenes de distribución.

Además, la duración de su actividad se mantiene de forma local durante incluso semanas, o meses, siendo ésta por tanto muy superior a la vida media de los antibióticos aplicados localmente (horas). Esta duración en el tiempo se debe a que por una lado la actividad antimicrobiana de la plata es algo conocido desde hace mucho tiempo, de modo que mientras existan nanopartículas de plata en el entorno liberando iones plata existe dicha actividad y por otro lado se debe a que la plata no se absorbe a nivel tisular por lo que permanece su acción local.

Puesto que son biocompatibles y biodegradables, no es necesaria su retirada, lo que constituye una importante ventaja en comparación con terapias que implican el empleo de dispositivos para irrigar una solución antibiótica, cambios durante el tratamiento y manipulaciones que aumentan el riesgo de infecciones y que constituyen una puerta de conexión de una cavidad con el exterior (séptico).

FUENTE | oepm

AUTENTICACION DE DOCUMENTOS MEDIANTE FIRMA MAGNETICA

Los experimentos llevados por la Universidad Complutense de Madrid, en el campo de los sistemas de seguridad, le ha permitido desarrollar  un sistema de firma magnética para la autenticación de documentos.

Este sistema de firma magnética,  se encuadra en el sector técnico de los sistemas de seguridad y, más concretamente, se refiere a los sistemas de seguridad electromagnéticos aplicables a todo tipo de documentos, en los que se requiere una verificación de la autenticidad de los mismos, para evitar falsificaciones: tarjetas de crédito, monedas (papel moneda y piezas metálicas), cheques, sellos y timbres, documentos oficiales o bancarios, etc.

Existen diversos sistemas de seguridad, estando considerados como los más seguros aquellos basados en detección infrarroja y los sistemas basados en la inclusión de materiales magnéticos en los propios documentos. En estos últimos, se conoce la respuesta del material magnético en función de un campo magnético aplicado, lo que permite grabar información para identificar y distinguir unos documentos de otros y es lo que se llama firma magnética.

EXPERIMENTOS - FIRMA MAGNETICA

En función del tipo de material magnético empleado se pueden agrupar en dos grandes grupos:

1. Material magnético blando en zonas predeterminadas

Se introducen diferentes materiales magnéticos blandos en determinadas áreas del documento y se realiza la identificación o reconocimiento comprobando que la imanación es la esperada. Es el principal uso de las llamadas tintas magnéticas que incluyen nanopartículas magnéticas.

2. Material magnético duro distribuido en tiras

En este caso, se embeben transversalmente tiras del material magnético en el documento, como se hace, por ejemplo, en los billetes de curso legal. La posibilidad de codificar información adicional -por ejemplo, el propio valor de los billetes de curso legal variando la longitud y distribución de las zonas magnéticas permite ...seguir leyendo este experimento »

COMO HACER NANOPARTICULAS SIN DISOLVENTES ORGANICOS

Los experimentos realizados en el campo de la nanotecnología por la Universidad de Santiago de Compostela han terminado con el descubrimiento de la siguiente invención: Procedimiento para la preparación de nanopartículas en líquidos iónicos

Este experimento se refiere a un procedimiento general para la obtención de nanopartículas de óxidos, sulfuras o seleniuros metálicos, o de metales en líquidos iónicos. Más concretamente el proceso se lleva a cabo por un nuevo método de fragmentación y posterior dispersión en el seno de un líquido iónico.

Como hacer nanoparticulas

Un grupo de nanopartículas de interés en la industria son las nanopartículas de calcógenos, estos nanosemiconductores se aplican a distintas áreas tecnológicas, incluyendo marcación y diagnóstico en biología y medicina, diodos emisores, dispositivos electroluminiscentes y fotovoltaicos, láseres, transistores, etc

Un avance tecnológico de este experimento es la obtención del procedimiento y de la posibilidad de preparar nanomateriales por fragmentación/dispersión sin emplear disolventes orgánicos volátiles, ni otros componentes adicionales como estabilizantes, surfactantes, lo que supone un gran avance para el desarrollo industrial en la preparación de nanopartículas, por su simplicidad.

¿Cómo se hacen nanopartículas sin disolventes orgánicos?

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