Es el ‘ladrillo’ de la materia, lo más básico, lo más pequeño. En un milímetro cabe un millón de nanómetros, y sobre esa medida ya está jugando la ciencia. Para entender el tamaño nano, hay que pensar que un post-it en el planeta tierra tiene la misma proporción que tres nanómetros en nuestra realidad. Y lo bueno de jugar a esa escala es que podemos modificar la propia esencia de la materia. Cambiar las propiedades de las cosas.
Entre la realidad y la ciencia ficción, todo parece posible en nanociencia, que se presenta como el futuro motor en la lucha contra enfermedades como el cáncer.
Efectos del tamaño
“El oro tal como lo conocemos es amarillo, pero si lo troceas en nanómetros, puede ser del color que tú quieras: violeta, rojizo, azulado…”, explica Pedro A. Serena, investigador del Instituto de Ciencias de Materiales del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Esto se debe a que el color “no es más que luz emitida por los electrones, que saltan de un lugar a otro. Según el salto sea más grande o pequeño, cambia el tono”, indica Serena, que ha dirigido el curso Nanotecnología: Luces y sombras del control de la materia a escala atómica, dentro de los ciclos organizados por la Universidad Internacional Menéndez Pelayo en Santander (UIMP) en Santander.
Esta reducción a esta escala nano provoca los llamados “efectos del tamaño”: al dividir algo en partes más pequeñas, aumenta la superficie expuesta y la materia, al estar más en contacto con el exterior, se vuelve más reactiva. Es la consecuencia de un cambio radical entre el volumen -que se mantiene- y la superficie del objeto -que aumenta exponencialmente-. Un proceso que saca a la luz nuevas propiedades y que, incorporado a gran escala, llegan a nuestra vida cotidiana en forma de aplicaciones inéditas.
Nanopartículas bactericidas para preservar líquidos durante más tiempo, tejidos o manteles hidrofóbicos -que repelen el agua-, contrastes tumorales o los móviles y pen drives son soluciones nanotecnológicas “invisibles”, que se han instalado de puntillas en nuestro día a día, y que son la punta del iceberg de lo que se avecina.
Uno de los campos de mayor aplicación es en el refuerzo de materiales. En la construcción, para obtener un hormigón más resistente, o en transportes, para los parachoques de coches o alas de aviones. Esta propiedad reforzante puede aplicarse en muchas áreas. “La suela de las zapatillas deportivas Adidas o la raqueta de tenis Nadal están reforzados con nanotubos de carbono”, ejemplifica Serena. Un refuerzo que tiene una particularidad: con una pequeña cantidad de nanopartículas se puede cambiar las propiedades de un objeto grande.
Técnica transversal
La nanotecnología es “la cafetería de la ciencias”, el punto de encuentro de áreas como la medicina, alimentación, cosmética o ingeniería de materiales. “Es muy transversal porque la tabla periódica y sus elementos son los mismos en cualquier sector de la ciencia”, reseña el científico. Las técnicas ‘nano’ pueden ser compartidas por distintas áreas, pero las aplicaciones varían en función de cada una.
Un ejemplo es la estrategia del encapsulamiento. En la leche, el Omega3, de gusto agrio, se encuentra en nanocápsulas que se rompen con la reacción de los jugos, para no estropear el sabor. Del mismo modo, un spray insecticida para plantas puede tener las partículas de insecticida en nanocápsulas con distintas capas, adhiriéndose a la hoja y dosificando la liberación del producto. De igual forma, en la cosmética se puede encapsular colágeno de las cremas, o el Ibuprofeno puede ‘nanoenvolverse’ para que se rompa en el intestino y así evitar daños gástricos.
El carácter transversal de la nanociencia hace que estas estrategias compartidas se puedan usar en casi cualquier ciencia. Algo que ha llegado a uno de los campos más prometedores: la medicina. Así, la nanotecnología está presente en algunas formas de aplicación de la quimioterapia en el tratamiento contra el cáncer.
“La misma molécula de quimioterapia puede ir en un estuche diferente, y liberarse de una forma distinta”, detalla. “En vez de liberarla a granel y soltarla en vena indiscrimindamente, lleva una sustancia que dosifica la liberación y además se pega al tumor”, provocando que se libere “a un ritmo continuo durante más tiempo y de forma localizada, evitando los picos y sus efectos colaterales tan fuertes”.
Aunque la nanotecnología ya está en sectores como la electrónica, está llegando ahora al campo médico. La razón, sostiene Serena, es que la gran inversión se produjo a principios del siglo XXI, y la duración de aproximadamente 15 de años de las fases de ensayo clínico para los nuevos fármacos hace que veamos ahora los productos diseñados entonces. “En sectores como cosmética o construcción no tienen tanta regulación y entraron hace más tiempo”, mantiene el investigador del CSIC.
La regulación en los talones
La legislación sigue de cerca a la tecnología nanométrica, donde “se está poniendo mucho énfasis en la seguridad”, señala Serena. Una de las amenazas que sobrevuelan estas técnicas son equiparables a los transgénicos, que “se desarrollaron de una manera muy fuerte y se pensaba que podrían resolver el hambre en el mundo, pero su evolución no ha sido la que se esperaba”, debido a la influencia de grupos de presión y a la percepción negativa que suscitan.
“Da miedo que en la nanotecnología pase lo mismo, que empiecen a salir productos nano y haya un rechazo por desconocimiento o falta de estudios”, reconoce Serena, que apunta a que “en torno a un 5% de la inversión en nanotecnología se dedica a evaluar riesgos y peligrosidad, para ver el impacto medioambiental y en el ser vivo”, detalla. “Esto es algo novedoso, antes muchas tecnologías se ponían en marcha sin tener en cuenta estos aspectos”.
“Hay que gastar dinero en investigar esos materiales”, advierte Serena. “Faltan empresas que apuesten”. Una inversión que sólo pueden llevar a cabo grandes compañías, frente al 99% del tejido empresarial formado por Pymes, que no tienen capacidad o conocimiento. La falta de investigación y de conocimiento pueden llevar a un problema aún mayor: “Si la empresa ve una reacción contraria a lo ‘nano’, quite ese término y lo siga utilizando”.
Mayor esperanza de vida
Uno de los efectos de esta tecnología lo veremos a medio o largo plazo: “En 20 ó 30 años tendremos una mayor calidad de vida -sostiene-, pero es como la informática, que ha ido penetrando los dispositivos y no nos hemos dado cuenta de cómo nos hemos tecnificado”. Análisis de glucosa o colesterol instantáneos y conectados al dispositivo móvil a través de nanosensores, o códigos genéticos por menos de cien euros son algunos de los avances que permitirán al hombre dilatar de vida. “Si cuando naces tienes tu código genético, que te dice a qué enfermedades podrías ser propenso, y a partir de ahí puedes tomar decisiones, la medicina puede cambiar tu esperanza de vida porque desde pequeño puedes tomar medidas”, afirma.
“Los nanosensores y las nuevas técnicas de los fármacos pueden ser una revolución”, reconoce Serena. El investigador va más allá y muestra de las posibilidades que ofrece la nanociencia, en la que “aún estamos en la prehistoria”. Así, expone una hipótesis que, una vez desarrollada, podría dar respuesta a la lucha contra el cáncer. Una hipótesis por ahora irreal que quizá pueda alcanzar la mano del hombre.
“Imagínate -comienza- una nanopartícula que contiene quimioterapia, y que esa nanopartícula puede sobrevivir dentro de nuestro cuerpo -algo que no existe actualmente, porque al ser un ente externo es aniquilado por el sistema inmunológico-“, continúa. “Ahora imagínate un fármaco capaz de pegarse a una célula tumoral y soltar localmente quimio. Cada año podrías ir al médico a que te diera 20 mg de nanopartículas con duración, por ejemplo, de un año”, relata el investigador. “¿Qué pasaría? Que cuando tuvieses un tumor, moriría. En cuanto apareciera una célula tumoral, ese fármaco la detecta y la mata. Desaparecerían muchas enfermedades, sería como una especie de vigilante de la quimioterapia”.
“Ése es el sueño de mucha gente en medicina, aunque ahora estamos muy lejos”, reconoce. “Tenemos una nanopartícula que se pega al tumor y libera quimio, pero sólo podemos inyectarla una vez descrito el cáncer”, detalla. “Este tipo de medicina preventiva frenaría muchas enfermedades y la esperanza de vida de la población sería más alta”.
