Nanovacunas

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AVENTURAS
DEL PENSAMIENTO

Aplicaciones médicas de los

NANOTUBOS DE CARBÓN
Nanovacunas, administración de fármacos y terapias génicas

SILVIA LORENA MONTES FONSECA
Facultad de Ciencias Químicas/Universidad Autónoma de Chihuahua

L

os nanotubos de carbón
(NTC) se han catalogado como

cunas, para la administración efectiva de drogas y en revolucionarias terapias génicas.uno de los avances tecnológicos
más prometedores para el área médica, ya que gracias a su tamaño pequeño pueden transitar libremente a través de la circulación sanguínea e introducirse
en compartimentos celulares. También tienen la

ABRIL-JUNIO 2009

Aarón P IÑA MORA.

ventaja de que por medio de reacciones químicas
sencillas se pueden pegar a la superficie de los NTC
sustancias deinterés clínico y facilitar el transporte
de estas sustancias a un lugar específico. Incluso
estas nanopartículas pueden ser utilizadas para transferir DNA a una célula con una eficiencia mayor que
otros métodos convencionales como la
electroporación o la microinyección. El objetivo de la
presente revisión es describir de una manera sencilla
como es que a través de la funcionalización, el NTCpuede ser utilizado para la invención de nuevas va1

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DEL PENSAMIENTO

Figura 1. Estructura de los nanotubos de carbono.

¿Qué son los nanotubos?
Un NTC es una nanopartícula cilíndrica compuesta por una o
varias capas de grafeno enrolladas,1 las cuales están formadas
por múltiples anillos de átomos de carbono perfectamente
estructurados (figura 1a).2 Su tamaño varía desdeun diámetro
de unos pocos nanómetros y puede medir varios milímetros de
largo. Los enlaces químicos que unen a los átomos de carbono
en los NTC son uniones sp2 , similares a las del grafito, y bajo
altas presiones los NTC pueden fusionarse modificando algunos enlaces a tipo sp3 confiriéndole fuerza y longitud ilimitada.
Las láminas de grafeno de los NTC se atraen entre ellas mismas
mediantefuerzas de van de Waals, de tal manera que los NTC
tienden a entrelazarse como una trenza de cabello.
De acuerdo con la estructura de su pared, los NTC se clasifican en nanotubos de pared sencilla (SWNT; del inglés singlewalled carbon nanotubes) y nanotubos de pared compuesta
(MWNT; del inglés multi-walled carbon nanotubes). La estructura de los SWNT (figura 1b ) puede ser conceptualizada
porla envoltura de un solo átomo con una capa gruesa de grafito, dentro de un cilindro sin costura. Estos han sido los mejores candidatos para la miniaturización electrónica, debido a sus
propiedades eléctricas. Se ha demostrado que después de una
excitación con luz visible florecen a una longitud de onda cercana a la infrarroja (entre 900 y 1600 nm).3,4 Los MWNT (figura 1c)
están formados pormúltiples capas de grafeno enrolladas sobre
ellas mismas formando un tubo5 y la única ventaja que presentan sobre los SWNT es que son más fáciles de sintetizar.

Funcionalización de los NTC
La manipulación de los NTC ha sido limitada debido a que son
insolubles en la mayoría de los solventes comunes.6 En cambio,
la funcionalización orgánica de los NTC ha permitido un alto
nivel de solubilidaden cloroformo, diclorometano, acetona,
metanol, etanol e incluso en agua.7
La funcionalización de los nanotubos se basa en una reacción de cicloadición 1,3-bipolar con intermediarios cargados de
azometina, generada por la condensación entre un ácido á-amino
y un aldehído (figura 2). Esta interacción fue corroborada al
comprobar, mediante microscopia de fuerza atómica, que los
compuestos conun extremo amino favorecían la transferencia
de cargas hacia el NTC desviando su neutralidad y esto aumenta la fuerza de adhesión.8 También se determinaron dos tipos de
interacciones, una en la cual el grupo -NH2 a través de un solo
par electrónico originaba una polarización positiva sobre el NTC,
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lo cual genera una fuerza atractiva entre las cargas negativas del par electrónico y las...