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Puntos cuánticos: nueva aportación de la nanotecnología en investigación y medicina

Abstract

Los Puntos Cuántico (PCs) son nanocristales más fotoestables, monocromáticos y brillantes que cualquier fluorocromo. Estas cualidades y su capacidad de formar múltiples constructos (funcionalización con anticuerpos, oligonucleótidos, Biotina, lectinas, iones magnéticos, etc.) les otorgan una enorme versatilidad analítica y una sensibilidad a nivel de molécula única. Además de mejorar determinaciones estándar como el PSA, los PCs ofrecen nuevas alternativas en Western blotting y citometría de flujo. La manufacturación de “laboratorios en un chip” es uno de los productos nanotecnológicos más destacados ya que permiten múltiples análisis simultáneos, a tiempo real, con un coste reducido y cantidades ínfimas de muestra. En el campo de la biotecnología los PCs son útiles en la identificación génica por código de barras multicolor en microchips. Los PCs unidos a ACs específicos permiten la detección por fluorescencia de diversas dianas en rutas metabólicas intracitoplasmáticas de células vivas sin alterar su fisiología. Más aún, permiten comprender, a la vez, el tráfico de proteínas, su localización, reciclaje y función en lo que se viene llamando Proteómica Visual. Nuevas aplicaciones en oncología clínica permiten identificar células cancerosas aisladas en sangre circulante y una mayor exactitud en el mapeado de Glanglio centinela en neoplasias de mama, así como conseguir discriminar selectivamente el nódulo tumoral en neurocirugía cerebral. ¿Estamos a las puertas del diagnóstico y terapia secuenciales por PCs en el mismo acto médico; biopsia óptica?. La medicina regenerativa promete terapias sustitutivas de órganos y tejidos generados “in vitro”. Los nanotubos de carbono actúan mejorando los sustratos para el crecimiento celular diferenciado de células madre. Además, son útiles para la liberación controlada de medicinas, en particular citoestáticos unidos a ACs oncoespecíficos, y como vehículo de vectores genéticos. La Nanotecnología y los Puntos Quánticos en particular representan el futuro del diagnóstico del laboratorio, la biología celular y la terapia oncológica.Quantum Dots (QDs) are more fotostable, monochromatic and brilliant than any standard fluorocrome. These qualities and their capacity to build different constructors (targeted with antibodies, oligonucleotides, Biotine, lectines, magnetic ions, etc) allow them a wide versatility and sensibility, even to single molecular levels. Furthermore, improving standard PSA and other tests QDs represent a new alternative in Western blotting and flow citometry. Laboratories-on-a-chip, one of the more original nanoproducts, makes possible a wide variety of clinical tests simultaneously at real time, low cost and a minimal amount of sample. QDs are also being employed in biotechnology to genetic identifications through multicolour barcodes on microchips. QDs nanocrystal–labeled antibodies allow simultaneous and safe detection of multiple molecules in metabolic tracts inside living cells. Even traffic, localization, turnover and function of proteins can be understood at a time, giving birth to Visual Proteomics. New implementations in clinical oncology enable cancer cells recognition in circulating blood, more precise identification of the sentinel node in breast neoplasia as well as selectively delimitate malignant growths in brain surgery. Are we close to a sequential diagnosis and therapy in a single medical act by Quantum Dots; the optical biopsy? Regenerative medicine promises replacement therapy of organs and tissues growth “in vitro”. Carbon Nanotubes improve the substratum to steam cells differentiation as well as under control drugs release, particularly targeted citostatics or genetic vectors. Nanotechnology and particularly Quantum Dots represent the future tools for laboratory diagnosis, cell biology and cancer therapy

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