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2014
FACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS | UNSLG
| Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica
Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica
Facultad de Ingeniería de Sistemas
2014
Tema: Nanobots
Docente: Ing. Márquez Urbina, Paco
Integrantes:
Aldoradin Mascco Sandy
Aparcana Tentaya Mario
Atoccsa Aparicio Karina
Lara Cabrera Katherine
Ortega Alfaro Estrella
Ciclo
X
Curso: Inteligencia Artificial y Robótica
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DEDICATORIA
El trabajo de investigación monográfico lo dedicamos a nuestros padres; a quienes les debemos todo lo que tenemos en esta vida.
A Dios, ya que gracias a él tenemos esos padres maravillosos, los cuales nos apoyan en nuestras derrotas y celebran nuestros triunfos
A nuestros profesores quienes son nuestros guías en el aprendizaje, dándonos los últimos conocimientos para nuestro buen desenvolvimiento en la sociedad.
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INTRODUCCIÓN
Los nanorobots o nanobots hicieron su estreno en el imaginario colectivo el año
1959, en que el físico teórico Richard Feynman predijo que un día sería posible
construir máquinas tan diminutas que estarían formadas de sólo unos pocos
miles de átomos. Posteriormente en la novela de 1987, “Engines of Creation”,
Eric Drexler describe nanobots capaces de destruir células cancerígenas,
recoger radicales libres o reparar el daño sufrido en los tejidos celulares.
De ahí en más, la literatura y el cine ha incluido estos pequeños robots a destajo
para hacer fantasear a los hombres de cómo será el futuro conviviendo con
ellos.
Pero, ¿realmente existe esta tecnología? ¿Realmente podemos soñar en un
futuro cercano, rodeado de estas máquinas invisibles?
Esto promete ser el próximo paso en la evolución de la técnica humana. Una
revolución que simplemente no va a pasar desapercibida. Utilidades son miles,
que van desde curación de enfermedades antes fuera del alcance médico hasta
reemplazo de los actuales fármacos, como pequeños guardianes de nuestro
metabolismo. Pero como toda nueva tecnología, puede ser usada para fines no
muy nobles o pueden salirse de control.
Ahora pasaremos a revisar el estado actual de esta maravillosa tecnología y
cuales son y serán sus futuras aplicaciones. La idea es tratar de explicar con
palabras simples algunos conceptos de ingeniería y biología para lograr
entender a cabalidad en que consiste todo este fenómeno.
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INDICE DE CONTENIDO
1. Historia……… ......................................................................... 7
2. Nanotecnología ...................................................................... 8
3. ¿Qué son los nanobots? ............................................................. 9
4. Características .................................................................... 10
5. Enfoques……........................................................................ 11
5.1. BIOCHIP ........................................................................ 11
5.2. NUBOTS: MÁQUINA ADN ..................................................... 12
5.3. NANOENSAMBLAJE POSICIONAL ............................................ 13
5.4. BASADO EN BACTERIAS ...................................................... 14
5.5. TECNOLOGÍA ABIERTA ....................................................... 14
5.6. CARRERA NANORROBÓTICA ................................................. 15
6. Generaciones de los Nanobots: ................................................. 16
6.1. PRIMERA GENERACIÓN ....................................................... 16
6.2. SEGUNDA GENERACIÓN ...................................................... 18
6.3. TERCERA GENERACIÓN ...................................................... 19
7. Usos de los nanobots ............................................................. 21
7.1. POSIBLES USOS ............................................................... 22
7.2. APLICACIONES DE LOS NANOBOTS: ........................................ 23
7.2.1. Aplicación en Medio Ambiente. ....................................... 23
7.2.2. Aplicación en Medicina. ................................................ 23
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INDICE DE FIGURAS
Figura 1. K. Eric Drexler y su libro .................................................... 7
Figura 2. Nanotecnología ............................................................... 8
Figura 3. Nanobots, Modelo Micro Drone ........................................... 10
Figura 4. El pequeño mundo de los nanomateriales del futuro ................. 11
Figura 5. Los Biochips ................................................................. 12
Figura 6. Nanobots y el ADN .......................................................... 13
Figura 7. Nano fabricación de un Dispositivo ...................................... 13
Figura 8. Nanobots inspirado en Bacteria .......................................... 14
Figura 9. Tecnología Abierta ......................................................... 15
Figura 10. Nanosensores antiterroristas ............................................ 17
Figura 11. Ataque contra Células Cancerígenas ................................... 19
Figura 12. Autoreplicación ........................................................... 21
Figura 13. En los Alimentos ........................................................... 23
Figura 14. La higiene bucodental .................................................... 24
Figura 15. Nanorobots inmunológicos ............................................... 25
Figura 16. NanoWalker Robot ........................................................ 26
Figura 17. Respirocito ................................................................. 27
Figura 18. Microbívoro ................................................................ 28
Figura 19. Micro Robot Magnético Volador ......................................... 29
Figura 20. Nanorobot neuronas ...................................................... 30
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LOS NANOBOTS
1. HISTORIA
El señor Drexler, escribió la novela, basándose en algunas ideas
previamente expuestas por el físico Richard Feynman. En ella habla de
un nuevo concepto en la ciencia ficción y lo que se transformó en un
objetivo real para muchos investigadores que creyeron en su realización:
los nanorobots o “Ensambladores”. Lo que trató de explicar en su
momento como pequeñas fábricas que tenían la capacidad de construir
o destruir moléculas en base a elementos circulantes en el torrente
sanguíneo, lo que originalmente llamó “Ensambladores moleculares”
como una referencia a una estructura que existe en el interior de cada
célula de todo ser vivo llamado “Ribosoma” que son los “ensambladores”
naturales y los encargados de crear proteínas complejas a partir de
aminoácidos que entran a las células.
No es tan fácil caminar por el camino de la miniaturización, y eso lo
sabemos más que bien. Cada día nos alegramos al escuchar que tal o cual
fabricante de chips para computadores pasó a un proceso de producción
más pequeño, reduciendo así la cantidad de energía usada, calor
producido y permitiendo la incorporación de más transistores en el
mismo espacio. Pero cada paso es una transición de muchos meses y el
recorrido hasta el momento actual ha sido de varios años.
Figura 1. K. Eric Drexler y su libro
(Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/K._Eric_Drexler)
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2. NANOTECNOLOGÍA
La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al
control y manipulación de la materia a una escala menor que un
micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales).
Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre
uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo pequeño que puede ser
un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamaño de
5 capas de moléculas o átomos.
La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis,
manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales
a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de
fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se
manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y
propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la
nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y
poco costosos con propiedades únicas.
Figura 2. Nanotecnología
(Fuente: http://www.gastronomiaycia.com/tag/nanotecnologia/)
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3. ¿QUÉ SON LOS NANOBOTS?
Los nanobots son unos diminutos robots que se miden a una escala
microscópica. El nombre viene de una combinación del término robot y
la escala en las que estos dispositivos son construidos.
Siempre han sido un tema recurrente en la ciencia ficción y han tenido
temporadas de bastante popularidad en visiones futuristas del mundo.
Aunque se han creado en un contexto biológico, todavía no existen los
nanobots de tipo mecánico. Sin embargo, siguen habiendo muchas
investigaciones sobre el tema y hay grandes esperanzas con esta
tecnología en varios campos de la ciencia.
Hay muchas opiniones sobre este tema donde incluso hay sectores que lo
consideran una amenaza. Ciertas personas ven el lado negativo de esta
tecnología y piensa que se puede llegar a utilizar de una forma muy
dañina.
Una de las situaciones teóricas más negativas y populares que pintan
estos sectores sobre los nanobots, es una en la que un ejército de
nanobots pierde el control o se ven afectados por un virus informático.
Esto podría hacer que empezaran a destruir la materia que vemos a
nuestro alrededor y lo dejara todo como una masa sin forma. Sin
embargo, los defensores de la tecnología piensan que se podrían usar
mecanismos de seguridad para prevenir que pasaran este tipo de cosas.
De hecho, piensan que esto es algo exagerado y no podría ocurrir nunca.
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Figura 3. Nanobots, Modelo Micro Drone
(Fuente: http://www.turbosquid.com/3d-models/3d-nanobot-micro-drone-
model/762675)
4. CARACTERÍSTICAS
Richard Feynman, en el año 1959, fue el primer físico que predijo que
en un futuro se podrían crear máquinas extremadamente pequeñas
capaces de realizar actividades sorprendentes. Estas máquinas, que en
la actualidad ya existen, son denominadas nanorobots o nanobots y
miden no más de un nanómetro, que es la millonésima parte de un metro.
Estos nanobots están creados con nanomateriales (materiales a
nanoescala) los cuales pueden ser subdivididos en nanocapas,
nanopartículas y nanocompuestos.
Gracias a los avances que se han realizados en estos nanomateriales y a
la posibilidad de controlar la construcción de los nanobots se han hallado
nuevas combinaciones sintéticas que son necesarias para dar vida a estos
robots. Uno de los principales materiales que se utiliza para la creación
es el silicio debido a su capacidad como semiconductor.
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Figura 4. El pequeño mundo de los nanomateriales del futuro
(Fuente: http://www.masciencia.info/investigacion/774-el-pequeno-mundo-de-los-
nanomateriales-del-futuro/)
5. ENFOQUES
5.1. BIOCHIP El uso simultáneo de la nanoelectrónica, la fotolitografía y nuevos
biomateriales proporcionan una posible aproximación para fabricar
nanorrobots para aplicaciones médicas comunes, tales como para
instrumentos quirúrgicos, diagnóstico y dosificación de drogas. i
Actualmente este método para la fabricación de nanotecnología es usado
en la industria electrónica. De esta forma, nanorrobots prácticos podrían
ser integrados como dispositivos nanoelectrónicos, lo que permitiría la
tele-operación y capacidades avanzadas a los instrumentos médicos.ii
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Figura 5. Los Biochips
(Fuente: http://revistacmc.jgcalleja.es/?p=603)
5.2. NUBOTS: MÁQUINA ADN
Nubot es una abreviatura para "nucleic acid robot" (Robot de Ácido
Nucleico). Los nubots son máquinas orgánicas moleculares de tamaño
nanométrico. La estructura del ADN puede proporcionar los medios
para ensamblar dispositivos nanomecánicos bi y tridimensionales. Las
máquinas basadas en ADN pueden ser activadas usando pequeñas
moléculas, proteínas y otras moléculas de ADN.iii Puertas de circuitos
biológicas basadas en materiales de ADN han sido fabricadas como
máquinas moleculares que permiten insertar drogas in-vitro para
problemas específicos de salud. Tales sistemas basados en materiales
funcionarían más semejantes a sistemas biomateriales inteligentes de
dosificación de drogas, pero no permiten la teleoperación en vivo
precisa de tales sistemas prototipos.
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Figura 6. Nanobots y el ADN
(Fuente: http://nanotecnologiaxx.blogspot.com/2010/09/nanobots.html)
5.3. NANOENSAMBLAJE POSICIONAL
La Colaboración de Nanofábricas, fundada por Robert Freitas y Ralph
Merkle en el año 2000 y que involucra a 23 investigadores
pertenecientes a 10 organizaciones y 4 países, se enfoca en
desarrollar una agenda práctica de investigaciones específicamente
apuntada a desarrollar una mecanosíntesis de diamantes controlada
posicionalmente y una nanofábrica diamantina que tendría la
capacidad de fabricar nanorrobots médicos de estructura diamantina.
Figura 7. Nano fabricación de un Dispositivo
(Fuente:
http://www.heraldo.es/noticias/suplementos/tercer_milenio/asi_nanofabrica_dispos
idisp.html)
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5.4. BASADO EN BACTERIAS
Este enfoque propone el uso de microorganismos biológicos, como la
bacteria Escherichia coli.iv Así este modelo usa un flagellum como
método de propulsión, utilizándose normalmente campos
electromagnéticos para controlar el movimiento de esta clase de
dispositivos biológicos integrados.v
Figura 8. Nanobots inspirado en Bacteria
(Fuente: http://robotgossip.blogspot.com/2006_07_01_robotgossip_archive.html)
5.5. TECNOLOGÍA ABIERTA
Un documento con una propuesta para el desarrollo de
nanobiotecnología usando enfoques de tecnología abierta ha sido
enviado a la Asamblea General de las Naciones Unidas.vi De acuerdo
al documento enviado a las Naciones Unidas, en la misma forma que
en años recientes el movimiento Open Source ha acelerado el
desarrollo de los sistemas computacionales, un enfoque similar
debería beneficiar a la sociedad en su mayoría y acelerar el desarrollo
de la nanorobótica. El uso de la nanobiotecnología debería ser
declarado como patrimonio de la humanidad para las siguientes
generaciones, y se desarrollada como una tecnología abierta basada
en prácticas éticas para propósitos pacíficos. Se ha declarado que la
tecnología abierta es una clave fundamental para tal propósito.
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Figura 9. Tecnología Abierta
(Fuente: http://innovando.net/algunos-de-ejemplos-de-aplicaciones-libres/)
5.6. CARRERA NANORROBÓTICA
De la misma forma en que el desarrollo tecnológico tuvo a la carrera
espacial y a la carrera de armas nucleares, la nanotecnología está
teniendo una carrera nanorobótica. Existen muchos motivos que
permiten que los nanorobots sean incluidos entre las tecnologías
emergentes. vii Algunas de las razones son que las grandes
corporaciones, tales como General Electric, Hewlett-Packard y
Northrop Grumman, han estado trabajando recientemente en el
desarrollo y la investigación de nanorobots; los cirujanos se están
involucrando y comenzado a proponer formas de usar nanorobots para
procedimientos médicos comunes; las universidades e institutos de
investigación han recibido fondos de agencias de gobierno que
exceden los US$2 mil millones para ser usados en la investigación del
desarrollo de nanodispositivos para la medicina; los bancos también
están realizando investigación estratégica con la idea de adquirir con
anticipación los derechos y licencias para la futura comercialización
de los nanorobots. Ya han surgido litigios y temas relacionados al
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monopolio de la tecnología de nanorobots.viii Recientemente se han
otorgado una gran cantidad de patentes relacionadas a la
nanorobótica, principalmente a agentes de patentes, empresas
especializadas únicamente en construir portafolios de patentes, y a
abogados. Después de una larga serie de patentes y demandas, ver
por ejemplo la invención de la radio o la Guerra de las corrientes, los
campos emergentes de la tecnología tienden a convertirse en un
monopolio, en el que este campo es normalmente dominado por
grandes corporaciones.
6. GENERACIONES DE LOS NANOBOTS:
6.1. PRIMERA GENERACIÓN
En un par de años aparecerá la primera camada de nanosensores.
Éstos serán capaces de transmitir información desde el interior del
cuerpo humano hacia receptores ubicados en el exterior de
cuerpo. Información valiosa para el control de enfermedades
crónicas o para combatir infecciones. Por ejemplo una persona
diabética podrá usar estos dispositivos para ajustar su dosis de
fármacos o que una alarma lo alerte que ha comida demasiados
pasteles.
También veremos los primeros fármacos de liberación prolongada
altamente eficientes. Fármacos que pueden mantener sus niveles
en sangre constante y que no requiera ser administrados más de
una vez al día.
La posibilidad de crear nanosensores que puedan detectar virus,
bacterias, toxinas e incluso células específicas será un gran avance
en el diagnóstico de enfermedades e incluso el tratamiento
dirigido del cáncer. Se logrará unir nanosensores específicos para
células tumorales que las sensibilizarán para que fármacos o
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terapias de radiación las maten sin alterar las células sanas
circundantes.
El último avance de esta generación serán unos dispositivos que
podrán crear moléculas desde el interior del cuerpo. Tomarán los
aminoácidos circulantes y gracias a patrones preestablecidos serán
capaces de sintetizar moléculas, enzimas, hormonas, etc. Estos
dispositivos, todavía no nanométricos, ayudarán a transformar el
cuerpo humano en una máquina más eficiente aún. Éste será el
avance más significativo antes de pasar al siguiente nivel.
Figura 10. Nanosensores antiterroristas
(Fuente: http://www.ison21.es/2009/09/27/nanosensores-antiterroristas-
anticontaminacion/)
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6.2. SEGUNDA GENERACIÓN
La técnica ya ha logrado minimizar a estas máquinas al nivel
nanométrico y la capacidad de actuar. Aunque no
inteligentemente, sí lo hacen gracias a señales dadas desde un
dispositivo emisor que actúa como jefe de obras. Robots
especializados serán introducidos a nuestro organismo para
cumplir misiones específicas: reparadores, destructores,
manutención, producción, etc.
Se iniciarán los implantes de nanobots sobre fracturas o sobre
órganos dañados para que lancen y regulen las señales de
reparación. Serán capaces de reclutar más células reparadoras y
pongan más material a disposición de éstas para que hagan su
trabajo.
Serán la nueva terapia para ayudar a parar hemorragias y
recuperar heridas gracias a su capacidad de formar vasos
sanguíneos.
Luego los científicos lograrán unir células madres a nanobots que
mejorarán las terapias que actualmente se encuentran probando
y tienen un par de indicaciones como tumores de médula ósea o
infartos cardíacos para recuperar el tejido cardíaco muerto.
Finalmente los últimos integrantes de esta generación serán los
nanobots que contarán con sensores que permitirán monitorear
algo específico, informar al médico tratante y éste gracias al
informe de los nanobots tomará una decisión que enviará al
dispositivo de control para que le ordene a los nanobots comenzar
a actuar. Probablemente a esta altura muchas de los tratamientos
de este tipo se realicen a través de telemedicina. Incluso es lógico
pensar que los teléfonos móviles de esos momentos serán capaces
de captar toda la información transmitida por los robots y
enviársela a los médicos.
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Figura 11. Ataque contra Células Cancerígenas
(Fuente: http://www.isciencetimes.com/articles/6815/20140212/nanobots-
nanomotor.htm)
6.3. TERCERA GENERACIÓN
El último estadío de la evolución de la nanotecnología será el
desarrollo de la autoreplicación y la inclusión de IA. Funciones
superiores necesarias para trasnformar a los Nanobots en
NanoDocs.
La autoreplicación es clave para la efectividad de tratamientos
masivos o al menos para pensar en robots que mantengan un
cuerpo humano. Para lograr mantener las funciones vitales de un
cuerpo es necesario un ejército de robots que viajen a través de
nuestros vasos sanguíneos, entren en los tejidos blancos y realicen
sus acciones. Además es necesario que tengan la capacidad de
mantener un número constante ante eventuales pérdidas o
malfuncionamiento. Es necesario que sean capaces de aumentar
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su número en caso necesario y posteriormente autodestruirse para
volver a un “estado basal”.
El otro elemento indispensable para la evolución es la Inteligencia
Artificial. Ya no necesitarán un dispositivo externo que decida por
ellos. Cada uno será capaz de detectar una alteración y ejecutar
la acción para la que están programados. En el caso de una
infección serán capaces de sintetizar anticuerpos específicos para
el patógeno o sensibilizar células inmunes para que ataquen un
blanco que normalmente no detectarían.
El cuerpo humano cuenta con un sistema de autodestrucción de
células tumorales muy eficiente, pero este sistema se desgasta y
sería ideal contar con un sistema de respaldo ante eventuales
fallas de nuestro sistema protector.
Se podrá usar estos robots para prevención de enfermedades o
para la curación. Los Nanodocs circulando por nuestro cuerpo nos
mantendrían sano y ayudarían a mantener la vida por mucho más
tiempo y en mejores condiciones que las que conocemos
actualmente con la posibilidad de extender la esperanza de vida
considerablemente.
Las enfermedades crónicas serían las más beneficiadas, las
enfermedades autoinmunes y las degenerativas cortarían de raíz
el problema al destruir el factor que las produce y al mismo tiempo
reparar el daño. Los traumatismos requerirán menos tiempo para
su recuperación gracias a la reparación dirigida por estos obreros
nanométricos. Incluso pacientes que ya presentan daño se podrán
ver beneficiados por las terapias con nanodocs.
Los procedimientos quirúrgicos serán realizados por una inyección
de nanodocs especializados. Imaginen que las apendicitis puedan
ser destruidas desde dentro por los robots o que un cálculo puede
ser disuelto sin la necesidad de tener que pasar por una
intervención quirúrgica.
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Es importante clarificar que ninguna de estas tecnologías se
encuentra disponible ahora ni en fase de pruebas. Faltan todavía
elementos importantes que constituyen las bases para el
desarrollo y proliferación de esta tecnología pero las metas están,
la voluntad existe y sobretodo el dinero fluye incesantemente
hacia estos proyectos.
Figura 12. Autoreplicación
(Fuente: http://elfuturoyaeshistoria.blogspot.com/2010/05/la-nanorobotica-
ya-llego.html)
7. USOS DE LOS NANOBOTS
Los cierto es que el uso de estos dispositivos es infinito ya que su tamaño
les podría permitir esencialmente reconstruir la materia. En este sentido,
unos nanobots debidamente configurados podrían coger materiales brutos y
convertirlos en cualquier cosa, desde microprocesadores hasta proteínas en
alimentos. Podrían incluso construir más nanobots por el proceso de
autorreplicación y así crear un número de estos pequeños robots según se
recitara.
Por supuesto, una de las grandes esperanzas de esta tecnología es en la
medicina. Se piensa en innumerables aplicaciones en este campo ya que los
nanobots podrían interactuar con agentes invasores de nuestro cuerpo.
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Podrían en teoría ser usados como pequeños guerreros programados para
luchar desde nuestro interior. Esto podría combatir un gran número de
enfermedades, incluyendo el cáncer y muchos tipos de virus. También
podrían ser usados para simples chequeos para mantener nuestro cuerpo
sano y alerta en todo momento.
Hay varios proyectos abiertos referentes a los nanobots. Sin embargo, las
cosas van despacio y poco a poco se van desarrollando nuevas rutas para
conseguir controlar esta tecnología. La parte buena es que todos los años
nos vamos acercando a que se convierta en una realidad. Cada vez hay más
organizaciones tanto privadas como gubernamentales que trabajan para
poner la nanotecnología en todo tipo de industrias.
7.1. POSIBLES USOS
Entre los principales interesados en el desarrollo de esta
tecnología ha sido la NASA. Como muchos avances en materiales y
medicina, han sido impulsados por estudios de la NASA para
mejorar la tecnología en sus viajes espaciales. Pero qué interés
ven ellos en la Nanotecnología?
Muy simple. Su meta es un viaje tripulado a Marte. Pero sabemos
que con la tecnología actual sería imposible, ya que el ser humano
no está hecho para vivir en condiciones de baja gravedad. Los
músculos y los huesos son los primeros en sufrir estas
consecuencias. Se pierde aproximadamente un 1-2% mensual de
densidad ósea y aproximadamente lo mismo le pasa a los músculos
que no deben realizar ningún tipo de esfuerzo para realizar
movimientos.
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7.2. APLICACIONES DE LOS NANOBOTS:
Los nanobots tienen múltiples aplicaciones, como ya se ha
comentado en párrafos anteriores. Ya sea trabajando de forma
coordinada para realizar tareas a nivel microscópico, ya sea como
avance y apoyo en el ámbito de la medicina, en el de medio
ambiente y/o en el de la electrónica.
7.2.1. APLICACIÓN EN MEDIO AMBIENTE.
Los nanobots en el ámbito del medio ambiente son muy útiles para
la filtración del agua y la desalinización, así como también para
evitar evitar la contaminación y, a su vez, encargarse de la
limpieza del medio ambiente. Además, existen algunos nanobots
que, en conjunto con las nanopartículas y los nanosensores,
pueden ayudar a conservar los alimentos.
Figura 13. En los Alimentos
(Fuente: http://www.mundodigital.net/los-nanobots-nos-invaden/)
7.2.2. APLICACIÓN EN MEDICINA.
Por su tamaño son muy útiles para entrar en el cuerpo humano con
mayor facilidad y realizar múltiples tareas, ya sea combatiendo
células cancerosas o reemplazando neuronas afectadas que se
pueden tener cuando con enfermedades como el Parkinson y el
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Alzheimer. Estos nanobots y nanomáquinas pueden curar el cuerpo
humano de diversos males y enfermedades, por lo que la
nanomedicina puede aplicarse en:
• Curar enfermedades de la piel usando los nanobots en cremas y
compuestos, pudiendo así estos eliminar grasa excesiva, piel
muerta o también para realizar una limpieza de poros.
• Para la higiene bucodental, como enjuague bucal hasta cepillos
de dientes, pudiendo estos contener nanorobots que identifiquen
y combatan las caries, sarro o la placa y partículas de alimentos
pudiendo extraerlos y poder expulsarlos de los dientes.
• Nanodispositivos médicos que trabajen en el sistema
inmunológico buscando y combatiendo virus y bacterias presentes
no deseados.
Figura 14. La higiene bucodental
(Fuente: http://www.mundodigital.net/los-nanobots-nos-invaden/)
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Entre los nanorobots que se han construido para la ayuda de
enfermedades del ser humano e inclusive para la misma investigación del
mismo son los siguientes:
a. Nanorobots inmunológicos. El sistema inmune de nuestro
cuerpo es el encargado de proporcionar defensas contra
agentes extraños o nocivos para nuestro cuerpo, pero como
todos los sistemas éste siempre no puede con todo. Entre
las deficiencias esta el Sida y enfermedades
autoinmunitarias. La solución que ofrece la nanomedicina
es proporcionar dosis de nanorobots para una enfermedad
específica y la subsecuente reparación de los tejidos
dañados, substituyendo en medida a las propias defensas
naturales del organismo.
Figura 15. Nanorobots inmunológicos
(Fuente: http://pe.globedia.com/nanorobots-en-la-medicina)
b. El NanoWalker es un nanorobot, construido con
fragmentos de ADN, de 10 nanómetros de alto, que aunque
no es capaz de mutar ni de reproducirse, puede dar
pequeños pasos, juntando y separando sus piernas, sobre
un camino elaborado también con ADN. Está constituido por
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una serie de moléculas que, a partir de las reacciones
químicas que tienen lugar entre las "piernas" y el "suelo",
reproducen los movimientos sincrónicos del andar bípedo.
Figura 16. NanoWalker Robot
(Fuente: http://bobbydyer.com/archives/nanowalker-robot)
c. Respirocitos, ¿Qué es? Todos sabemos lo que es un
eritrocito, son las células rojas en la sangre que transportan
el oxígeno a nuestros tejidos. El doctorRobert Freitas hace
poco desarrolló el respirocito, es decir, un glóbulo rojo
artificial. Un nanorobot que mide la milésima parte de un
milímetro (una micra). ¿Cuál es la diferencia con un glóbulo
rojo natural? La pequeña gran diferencia es que el
respirocito puede proporcionar 236 veces más oxígeno. Con
una sola micra de diámetro, este robot esférico imita la
acción de la hemoglobina natural que se encuentra en el
interior de los hematíes, aunque con la capacidad de liberar
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hasta 236 veces más oxígeno por unidad de volumen que un
glóbulo rojo natural. Los respirocitos incorporarán sensores
químicos, así como sensores de presión. Preparados así para
recibir señales acústicas del médico, que utilizará un
aparato transmisor de ultrasonidos para darles órdenes con
el fin de que modifiquen su comportamiento mientras están
en el interior del cuerpo del paciente.
Figura 17. Respirocito
(Fuente: http://pe.globedia.com/nanorobots-en-la-medicina)
d. Microbívoro, un leucocito artificial. Una de las funciones
principales de los leucocitos es absorber y asimilar
invasores microbianos del torrente sanguíneo. Es lo que se
denomina fagocitosis. Los nanorobots microbívoros
desempeñarían esta labor pero mucho más rápido, con
mayor fiabilidad y bajo control humano. Igual que el
respirocito, el microbívoro es mucho más pequeño que un
glóbulo rojo, pero es más complejo que el respirocito ya
que en su construcción se emplea 30 veces más átomos. El
microbívoro es una esfera aplanada con los extremos
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recortados. Mide unos 3 micrómetros de diámetro en el eje
mayor y 2 en el eje menor. Este tamaño asegura que el
nanorobot pase a través de los capilares más estrechos del
organismo, por el bazo y cualquier otra parte del cuerpo
humano. El microbívoro posee una boca con una especie de
puerto de ingestión en la que se introducen los microbios
para ser digeridos. También posee una parte trasera o
puerto de escape, que es por donde se expulsa los restos
del patógeno completamente digeridos.
Figura 18. Microbívoro
(Fuente: http://culturaqueteregalo.blogspot.com/2011/04/nanomedicos-
respirocitos-y-microbivoros.html)
e. Nanorobot que vuela por levitación magnética, Es el
primero de estas características y fue creado por ingenieros
de la universidad de Waterloo en Ontario-Canadá. Tiene un
valor incalculable para realizar tareas muy difíciles hasta
ahora: ensamblar piezas diminutas, manipular materiales
peligrosos y en la medicina para la microcirugía. Según sus
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creadores, se utilizan una serie de electroimanes para crear
un campo magnético parabólico, sobre cuya parte superior
levitaría el nanorobot. El dispositivo está dotado a su vez
de otro grupo de pequeños electroimanes, cuyo campo
magnético interactúa con el creado en primer lugar. Las
fuerzas resultantes permiten al robot "volar" o girar en
cualquier dirección. En consecuencia, nos encontramos con
un nanorobot que es capaz de volar y girar en cualquier
dirección, en donde el mismo es controlado por un haz de
luz y su fuente de energía es externa por lo que opera sin
cables. Dotado de nanopinzas, nuestro pequeño amigo esta
capacitado para realizar trabajos de micromanipulación,
ensamblando componentes en espacios verdaderamente
dificultosos para llegar con el cuerpo humano lo que hace
que la medicina sea una las que se beneficie de este
levitador en aplicaciones de microcirugía entre otras.
Figura 19. Micro Robot Magnético Volador
(Fuente: http://pe.globedia.com/nanorobots-en-la-medicina)
f. Nanorobot neuronas. Se trata de un nanorobot que
reproduce las funciones de las neuronas este nanobot
neurona a diferencia de las neuronas normales es capaz de:
Realizar la misma función de una neurona, pero miles de
veces mejor. A diferencia de las neuronas que tienen un
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número limitado de conexiones (sinapsis) con otras,
conectarse con un numero muchísimo mayor de otros
nanorobots por algún tipo de conexión inalámbrica. Dando
así un resultado que podría aumentar cualquiera de
nuestras capacidades cognitivas (inteligencia, memoria...)
de forma sorprendente.
Figura 20. Nanorobot neuronas
(Fuente: http://pe.globedia.com/nanorobots-en-la-
medicina)
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CONCLUSIONES
En la actualidad la tecnología es indispensable para realizar diferentes
aplicaciones como la que se realiza en la nanotecnología, usando los
denominados nanobots, estos robots a escala microscópica son de mucha
importancia ya que ayudan a solucionar problemas tan pequeños que el ojo
humano no puede percibir con facilidad.
Aunque algunos de estos nanobots son solo prototipos, se espera que a largo
plazo se puedan usar como herramienta para curar enfermedades para las que,
hasta el día de hoy, no se ha podido encontrar la cura. Con la ayuda de estos
robots se podrían combatir las células enfermas que producen estas
enfermedades y hacer que se autodestruyan. Además de la aplicación de los
nanobots en la medicina estos se pueden aplicar en otros medios como en el
medio ambiente, lo cual podrían ser de gran ayuda para poder controlar el
impacto ambiental. Otra alternativa que sería de gran ayuda para las personas
es el uso de los mismos en la salud, ya sea para la higiene personal como para
la alimentación ya que existen nanobots que son capaces de mantener los
alimentos en buen estado.
Los nanobots son de gran ayuda en la humanidad ya sea conservando nuestros
alimentos hasta curando las células cancerosas del cuerpo. Sea cual sea la
aplicación que se les sepa dar a los mismos, en los próximos años estos robots
microscópicos van a ser una herramienta muy útil para la sociedad y estarán
presentes en nuestra vida diaria.
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