Nanotubos de carbono en medicina
Los nanotubos de carbono (CNT) son muy frecuentes en el mundo actual de la investigación médica y se están investigando mucho en los campos de la administración eficiente de fármacos y los métodos de biodetección para el tratamiento de enfermedades y el control de la salud. La tecnología de nanotubos de carbono ha demostrado tener el potencial para mejorar los métodos de biodetección y administración de fármacos y, por lo tanto, los nanotubos de carbono han ganado recientemente interés en el campo de la medicina.
El uso de CNT en la administración de fármacos y la tecnología de biodetección tiene el potencial de revolucionar la medicina. Se ha demostrado que la funcionalización de los nanotubos de pared simple (SWNT) mejora la solubilidad y permite una dirección eficaz del tumor/administración de fármacos. Evita que los SWNT sean citotóxicos y alteren la función de las células inmunitarias.
El cáncer , un grupo de enfermedades en las que las células crecen y se dividen de manera anormal, es una de las principales enfermedades que se analizan con respecto a cómo responde a la administración de fármacos CNT. La terapia actual contra el cáncer implica principalmente cirugía , radioterapia y quimioterapia . Estos métodos de tratamiento suelen ser dolorosos y matan las células normales además de producir efectos secundarios adversos. Los CNT como vehículos de administración de fármacos han demostrado su potencial para atacar células cancerosas específicas con una dosis más baja que los fármacos convencionales utilizados, [1] que es igual de eficaz para matar las células, sin embargo, no daña las células sanas y reduce significativamente los efectos secundarios. [2]Los métodos actuales de control de glucosa en sangre por parte de pacientes que padecen diabetes son normalmente invasivos y, a menudo, dolorosos. Por ejemplo, un método implica un sensor de glucosa continuo integrado en una pequeña aguja que debe insertarse debajo de la piel para controlar los niveles de glucosa cada pocos días. [3] Otro método implica tiras de control de glucosa a las que se debe aplicar sangre. Estos métodos no solo son invasivos, sino que también pueden arrojar resultados inexactos. Se demostró que el 70 por ciento de las lecturas de glucosa obtenidas por sensores continuos de glucosa diferían en un 10 por ciento o más y el 7 por ciento diferían en más del 50 por ciento. [3]La alta área superficial electroquímicamente accesible, la alta conductividad eléctrica y las propiedades estructurales útiles han demostrado el uso potencial de nanotubos de pared simple (SWNT) y nanotubos de pared múltiple (MWNT) en detectores de glucosa no invasivos altamente sensibles. [4]
Los CNT tienen varias propiedades químicas, de tamaño, ópticas, eléctricas y estructurales únicas que los hacen atractivos como plataformas de biodetección y administración de fármacos para el tratamiento de diversas enfermedades [5] y el control no invasivo de los niveles sanguíneos y otras propiedades químicas del cuerpo humano, respectivamente. . [4]
Los nanotubos de carbono pueden ser metálicos o semiconductores según su estructura. Esto se debe a la simetría y la estructura electrónica única del grafeno. Para un nanotubo (n,m) dado, si n = m, el nanotubo es metálico; si n − m es un múltiplo de 3, entonces el nanotubo es semiconductor con una banda prohibida muy pequeña; de lo contrario, el nanotubo es un semiconductor moderado. [6] Así, todos los nanotubos de sillón (n=m) son metálicos, y los nanotubos (5,0), (6,4), (9,1), etc. son semiconductores. Así, algunos nanotubos tienen conductividades superiores a la del cobre, mientras que otros se comportan más como el silicio.
Debido a sus dimensiones a nanoescala, el transporte de electrones en los nanotubos de carbono se realizará a través de efectos cuánticos y solo se propagará a lo largo del eje del tubo. Estas propiedades eléctricas y estructurales sirven mejor a los CNT en lo que respecta a la biodetección porque los cambios actuales en los CNT pueden significar entidades biológicas específicas que están diseñadas para detectar. El hecho de que los CNT sean pequeños (escala nm) les permite administrar dosis más pequeñas de medicamentos a células enfermas específicas en el cuerpo, lo que reduce los efectos secundarios y el daño a las células sanas a diferencia de los medicamentos convencionales, al tiempo que mejora la eficiencia de la focalización de células enfermas. [6]
