El conocimiento humano, con todo su crecimiento y desarrollo, está todavía en sus etapas iniciales de encontrar formas eficientes para tratar el cáncer. El elevado número de pacientes con cáncer sitúan su tratamiento entre la prioridad de la investigación científica. El advenimiento de la nanotecnología con la fabricación de nanorobots, (Máquinas capaces de manipular átomos, moléculas y operar de forma precisa con objetos de escala manométrica) abre nuevas ventanas que prometen maneras eficaces en la localización de las fuentes químicas, hacer su seguimiento, el control de las células cancerosas, y finalmente su eliminación.
El cáncer es el crecimiento inusitado y descontrolado de células que tienen la capacidad de migrar a otros lugares y hacia la superficie. Las células cancerosas se replican más rápido que las células sanas, provocando la deformación en el suministro de nutrientes y en la eliminación de residuos metabólicos.
Debido al rápido crecimiento de las células cancerosas, las células sanas no pueden competir por los nutrientes adecuados y finalmente, serán reemplazados por las células tumorales. Después del desarrollo de un tumor, sólo las células de la superficie tendrán acceso a los nutrientes, por lo que las internas perecerán.
En algún momento la tasa de crecimiento del tumor va a llegar a un estado de equilibrio donde la tasa de muerte celular será igual a la tasa de proliferación celular y permanecer en estado de equilibrio hasta que el tumor encuentre un mejor acceso al sistema circulatorio.
Un factor decisivo para determinar la posibilidad de supervivencia del paciente es cuán temprano se detectan las células cancerosas.
Un aspecto importante en el tratamiento del cáncer es el desarrollo de un sistema de administración de fármacos dirigidos, que disminuye los efectos tóxicos secundarios de la quimioterapia. El actual método convencional en el tratamiento del cáncer, implica la inserción de catéteres para permitir la quimioterapia, reducir la cantidad de cáncer presente y después de eliminar los tumores quirúrgicamente, se seguirá aplicando más quimioterapia y sesiones de radioterapia. Sin embargo, la entrega de la droga no es localizada, por lo que incluso las células sanas que normalmente se dividen rápidamente, se concentrarán por el tratamiento. Estos factores subrayan la necesidad de implementar una tecnología que puede proporcionar agentes a nivel molecular que actúen de forma autónoma en el interior del cuerpo humano. Estos tienen que ser capaces de identificar células cancerosas en sus primeras etapas y transmitir señales apropiadas a un dispositivo externo donde el médico puede leer y analizar la información. O tendrían que estar equipados con sistemas de administración de fármacos y drogas por vía intravenosa para llevar a cabo la ejecución selectiva. Una tecnología en posesión de estos bienes, sólo pueden ser buscados en el nano mundo. Nanorobots que puedan navegar como los dispositivos contenidos en la sangre, por lo que se utilizarían para ayudar a diagnosticar el cáncer en sus primeras etapas y participar en la administración de fármacos inteligentes.
Un nanorobot capaz de realizar estas tareas debe tener ciertas herramientas y tecnologías, tales como sensores, actuadores, transmisores de datos, fuente de alimentación, etc.. Como resultado, la arquitectura de hardware de nanorobots en la terapia contra el cáncer se ha convertido en un innovador campo de la ingeniería, donde el objetivo es colocar a los sensores más capaces y actuadores en el menor espacio posible.
La técnica de fabricación en el diseño del sensor nanorobot, aprovecha la tecnología de alta precisión de la CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) VLSI (integración en muy alta escala). Biosensores basados en CMOS usan nanohilos como material para su ensamble. Pueden detectar mínimos cambios químicos, tales como E-cadherina y beta-
catenina degradados, que pueden servir como objetivos químicos para detección de primeras fases metastásicas. Para ayudar a impulsar al nanorobot el interior del cuerpo, debe aplicarse un actuador en el diseño. Un actuador es un dispositivo que funciona como un motor y ayuda a mover el nanorobot. Hay diferentes tipos de actuadores que se utilizan, electromagnéticos, las fuentes piezoeléctricas, electrostáticos y electrotérmico, dependiendo de dónde se van a aplicar. Además del propio actuador, la fuente continua de energía disponible es la clave para el buen funcionamiento del nanorobot. Los nanorobots pueden ser alimentados por la energía del ambiente, la interacción basada en el movimiento dentro del torrente sanguíneo, lo que podría ser utilizado para generar energía cinética. El encendido puede ser remoto inductivo del orden de milivatios, que se usa para RFID (dispositivo de identificación a radio frecuencia) y dispositivos biomédicos implantados, también se podría suministrar energía de forma inalámbrica.
No hay comentarios:
Publicar un comentario