La nanotecnología y la biotecnología son dos disciplinas (o conjuntos de disciplinas) modernas que están revolucionando el mundo en que vivimos. Las aplicaciones de la una y de la otra cubren campos de lo más diverso. En algunos se cruzan ambas. En otros se solapan. ¿Dónde acaba y dónde empieza la biotecnología? ¿Es posible deslindarlas?
La nanotecnología es la creación y utilización de materiales, dispositivos y sistemas con funciones y propiedades novedosas que están basadas tanto en la forma geométrica como en peculiaridades de los materiales debidas a su nano-estructura. Nano significa “enano” en griego. Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro. Dicho de otro modo, si tomamos un milímetro y lo dividimos un millón de veces, una de esas divisiones es un nanómetro.
Lo cierto es que se podría pensar que algo tan pequeño resulta irrelevante. Sin embargo, las características macroscópicas de los materiales cambian de forma muy notable si su nanoestructura varía. Por ejemplo, nano partículas metálicas mezcladas con la pintura de nuestros coches logran el efecto de cambio de color según cambiamos nuestra posición o según varíe la iluminación. Sin embargo, no todas las aplicaciones de la nanotecnología son tan fútiles como la descrita. Desde la ciencia de los materiales, pasando por la energía, las placas solares, los semiconductores, la fabricación de microchips y pantallas de video ultra-finas, las nano herramientas, la metrología, los tejidos ultra-resistentes, las aplicaciones en química y en nuevos materiales hasta las aplicaciones en salud y bio-nanotecnología.
Aquí es donde empieza la “discusión”. Si hablamos de cosas “nano”, ¿qué tamaño tienen las moléculas con las que se trabaja en biotecnología? Un átomo de hidrógeno, por ejemplo, mide la décima parte de un nanómetro (nm). El fullereno C60 que ilustra este post mide aproximadamente 1 nm. Un glóbulo rojo mide unos 10 micrómetros (es decir, 10.000 nm). Teniendo en cuenta que un anticuerpo pide algunos nm y muchas enzimas tienen tamaños mayores, ¿estamos hablando de nanotecnología o de biotecnología?
Lo que, en mi opinión, separa ambos mundos es el origen de las nanoestructuras. Anticuerpos, enzimas y otros tipos de proteínas o péptidos son construcciones naturales que gracias a las técnicas de bioingeniería podemos manipular, seleccionar y rediseñar para optimizar su funcionamiento en cualquiera de los ámbitos en que se puedan aplicar. En contraste, la nanotecnología crea nuevas estructuras aunque a veces puedan estar basadas o inspiradas en estructuras naturales.
Es sobre todo en las aplicaciones del ámbito de la salud donde nano y biotecnología confluyen. La nanotecnología crea estructuras que son muy útiles para la administración de fármacos. Por ejemplo, permiten llevar el principio activo al lugar de actuación del fármaco evitando que éste se degrade antes de tiempo. La nanopartícula que contiene el fármaco es fijada a un anticuerpo que tiene mucha afinidad por una determinada población celular. Una vez que ha alcanzado su célula diana, se rompe dicha estructura con láser de baja intensidad. Aquí más información sobre el particular.
Tampoco hay que olvidar otro lugar de confluencia de ambas: en agricultura y alimentación. Muy interesante este estudio sobre el tema.
De esta interfaz de confluencia entre nano y biotecnología surge lo que se está dando en llamar nanobiotecnología cuyo negocio mundial ya representa el 8% del total del negocio de la nanotecnología. Sin embargo, tal y como señala Phil Webster de Frost & Sullivan, como tecnologías emergentes que son deben afrontar riesgos importantes con un sector privado que no es proclive a invertir en desarrollos poco probados.
¿Poco probados? Bueno, no todos. La microencapsulación para la liberación controlada de fármacos (y de otras sustancias en otros campos) existe hace más de 25 años. Los liposomas casi alcanzan esa edad (aunque conocidos popularmente en cosmética, su nacimiento fue en Farmacia como método de administración de fármacos) y muchos tipos de polímeros han sido usados para la dispensación de medicamentos por sus características derivadas de su nanoestructura. Pensemos en los parches (que son matrices poliméricas), polímeros que mejoran las características de jarabes o comprimidos y cápsulas que liberan el medicamento en determinadas partes del intestino y no en otras, casi siempre gracias a su microestructura… ¿Es realmente tan nueva la nanobiotecnología? Lo cierto es que, aunque no lo llamábamos así, ya existía en su aplicación en el campo de la salud pero hay una notable diferencia en cuanto a la ambición de los nuevos desarrollos y lo que se puede y podrá hacer con las nuevas técnicas. Un mundo apasionante que tendremos que entender los que trabajamos en biotecnología.
Más información sobre biotecnología, nanotecnología e industria farmacéutica
(En este otro post hablo del negocio que se está generando alrededor de la nanobiotecnología)
