Usos terapéuticos de nanomateriales y nano partículas / Therapeutic uses of nanomaterials and nanoparticles

La síntesis de nanomateriales y nanopartículas para usos médicos ha llevado a la generación de la nanomedicina, rama de la nanotecnología que permite diagnosticar, tratar y prevenir enfermedades y traumatismos, aliviar el dolor, preservar y mejorar la salud humana utilizando herramientas y conocimientos moleculares del cuerpo humano. Este artículo revisa las aplicaciones actuales y futuras de los nanomateriales en áreas biomédicas y presenta los riesgos de toxicidad que se podrían generar por su uso indiscriminado.

The synthesis of nanomaterials and nanoparticles for medical uses has given rise to nanomedicine, a branch of nanotechnology that allows for the diagnosis, treatment and prevention of diseases, easement of pain, and maintenance and improvement of human health, using molecular tools and knowledge of the human body. This article reviews the current and future applications of nanotechnology in the area of biomedicine and presents the risks of toxicity that could arise through its indiscriminate use.

Sistemas de nanopartículas poliméricas II: estructura, métodos de elaboración, características, propiedades, biofuncionalización y tecnologías de auto-ensamblaje capa por capa (layer-by-layer self-assembly) / Polymeric nanoparticle systems: structure, elaboration methods, characteristics, properties, biofunctionalization and self-assembly layer by layer technologies

Los materiales poliméricos han sido ampliamente investigados para aplicaciones biomédicas, teniendo especial relevancia cuando se encuentran en forma de micro- y nano-partículas. Últimamente se ha ampliado su campo de aplicación al ser conjugados con péptidos y ácidos nucleicos, por lo tanto, el interés en el estudio de este tipo de materiales, así como también en la formulación de nanoestructuras funcionalizadas como materiales, dispositivos y vehículos de transporte de agentes terapéuticos ha aumentado. Las recientes investigaciones en nanosistemas se inspiran en fenómenos naturales que estimulan la integración de señales moleculares y la mimetización de procesos a nivel celular, de tejidos y órganos. Tecnológicamente, la capacidad de obtener nanoestructuras esféricas mediante la combinación de materiales que presenten propiedades distintas a las que ningún otro material individual posee por sí solo, es lo que hace que las nanocápsulas sean particularmente atractivas. Las potenciales ventajas de los sistemas de nanopartículas de tipo polimérico se destacan a lo largo de cada parte de este artículo de revisión. El presente artículo aborda los aspectos más relevantes sobre la estructura, composición y algunos métodos de elaboración de los sistemas nanoparticulados. Además, expone algunos de los trabajos más recientes, centrados en sistemas de nanopartículas basados en polímeros dirigidos a la administración de agentes, publicados en artículos especializados de investigación y revisiones durante los últimos años.

Polymeric materials have been extensively investigated for biomedical applications including micro- and nanoparticles. Modern advances have broadened horizons for application with peptides and nucleic acids. Therefore, interests increased in the formulation of materials, devices and vehicles for transporting therapeutic agents in functionalized nanostructures. Recent nano-systems are inspired by natural phenomena that stimulate the integration of molecular signals and the mimicking of natural cellular processes, at tissue and organ levels. Technologically, the ability to obtain spherical nanostructures, which combine different properties, that no other single material possesses on its own, makes nanocapsules particularly attractive. Potential advantages over polymer nanoparticulate systems are highlighted throughout each part of this review article. Here, we address the most relevant aspects of structure, composition and methods of formulation of nanoparticulate systems. In addition, we outline some of the more recent works focusing on nanosized preparations, based on agent-directed polymers, found in specialized research articles that have emerged in the recent years.

Luc Montagnier: sus investigaciones, la relación con la homeopatía y su contrastación con los estudios de los físicos Poponin, Garaiev, Leikin y Popp / Luc Montagnier: his research, the relationship with homeopathy and its contrast with the studies of physicists Poponin, Garaiev, Leikin and Popp

En la búsqueda de una solución al problema del VIH, el profesor Luc Montagnier exploró la posibilidad de un co-factor utilizando las herramientas del doctor Jacques Benveniste y su equipo de trabajo; descubrió entonces que el líquido de los cultivos de Mycoplasma pirum contenía señales electromagnéticas (SEM) capaces de dar origen nuevamente a dichos microorganismos, en caso de que se depositaran linfocitos sanos en ese líquido. Posteriormente demostró que los virus y bacterias patógenas emiten SEM de 20 y 100 nm, respectivamente. Consiguió llevar a cabo una transducción del ADN enviando su señal electromagnética por internet a Italia y logrando su recuperación en un laboratorio de biología molecular. Emitió la hipótesis de la existencia de infecciones frías, responsables de, al parecer, muchas enfermedades no consideradas hasta la fecha como infecciosas, lo que representa un aporte valiosísimo a la Homeopatía pues concuerda con los señalamientos de Samuel Hahnemann sobre las enfermedades crónicas. Todo esto se sustenta en la existencia de nanoestructuras de agua, las cuales permiten que se conserven las SEM en su interior. Con base en estos descubrimientos experimentales, Montagnier ha señalado el peligro que representa vivir en un ambiente saturado de SEM y el aumento de personas electrosensibles. Así, ha establecido nuevos paradigmas y ha planteado si seremos capaces de adaptarnos a estos cambios tan rápidos. Estas propuestas se complementan y contrastan con los descubrimientos de físicos como Sergey Leikin, quien asegura que el ADN inicia no como una molécula, sino como una onda; Fritz-Albert Popp, descubridor del papel de los fotones en los procesos biológicos y quien asegura que estas subpartículas son esenciales para la salud y el funcionamiento del ADN, y Vladimir Poponin, quien descubrió el efecto fantasma del ADN, que no es otra cosa que su capacidad organizativa aún cuando las moléculas de ADN ya no están presentes.

Las nanociencias en el InSTEC y su interacción con las ciencias y tecnologías nucleares / Nanoscience in the InSTEC and its relationship with nuclear science and technologies

En el trabajo se presenta la aplicación de diversas herramientas experimentales y teóricas para el estudio de nanomateriales, así como las investigaciones encaminadas al uso combinado de nanotecnologías y tecnologías nucleares, realizadas en el Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas. Se destaca la amplia participación de estudiantes en estas investigaciones, lo que contribuye a la asimilación de los conceptos y métodos de las nanociencias por los graduados de las carreras nucleares.

This paper deals with the application of different experimental and theoretical tools to study nanomaterials as well as research aimed at combining the use of nano- and nuclear technologies carried out at the Higher Institute of Technologies and Applied Sciences. The wide participation of students in the research is highlighted, thus contributing to the assimilation of concepts and methods of nanosciences by the graduates of nuclear careers.

Coherencia y entrelazamiento en dinámica no Markoviana de qubits / Coherence and entanglement in non-Markovian dynamics of qubits / Coerência e emaranhamento em dinâmica não-Markoviana de qubits

Se presenta el análisis de la dinámica de entrelazamiento de un sistema bipartito de bits cuánticos (qubits) en el régimen no Markoviano. En este, la escala temporal en la cual evolucionan los grados de libertad del reservorio es del mismo orden de magnitud (o menor) que aquella correspondiente a la evolución del sistema de qubits. En la descripción de la evolución cuántica de los qubits en el régimen no Markoviano se utiliza el método numérico exacto de la Integral de Caminos Cuasi Adiabática-QUAPI. Se calculó la dinámica del operador densidad de los qubits, a partir de la cual se cuantificó la dinámica de las coherencias y de las poblaciones y la influencia del ruido cuántico sobre los qubits. Utilizando la negatividad como métrica, se calculó la dinámica de correlaciones cuánticas no locales (entrelazamiento), la cual permitió identificar una estructura funcional asociada al régimen no Markoviano en la cual se destacan el desvanecimiento súbito y el colapso y el resurgimiento del entrelazamiento.

We provide a thorough analysis of the entanglement dynamics of an interacting two-qubit system in the non-Markovian regime. In such a regime, the time scale on which the reservoir degrees of freedom evolve is either of the same order of magnitude or less than that on which the system evolves. We used an exact numerical method; the Quasi-Adiabatic Path Integral (QUAPI) technique, to describe the corresponding qubit dissipative dynamics in such a non-Markovian regime. We computed the time evolution of the density operator for the quibits, from which we quantified the coherences and population dynamics, as well as the qubit-bath coupling effects. Using negativity as a metric, we calculated the dynamics of non-local quantum correlations (entanglement), and indentified a non-Markovian quantum phenomena in terms of early stage disentanglement, and the collapse and revival of entanglement.

Apresentamos a análise da dinâmica do emaranhamento num sistema de bits quânticos (qubits) no regime não-Markoviano. Em tal regime, a escala de tempo em que os graus de liberdade do reservatório evolua, é da mesma ordem de magnitude (ou inferior) ao que corresponde à evolução do sistema de qubits. Para fazer isso, nós desenvolvemos o método numérico exato conhecido como a abordagem da Integral do Caminho Quasi-adiabático-QUAPI, a fim de descrever a dinâmica dissipativa dos qubits em tal regime não-Markoviano. Isto permitiu-nos calcular a dinâmica do operador densidade dos qubits, a partir do qual foi quantificada a dinâmica das coerências e populaçes e a influência do ruído quântico nos qubits. Usando a negatividade como uma métrica, nós calculamos a dinâmica de correlações quânticas não-locais (emaranhamento), permitindo-nos interpretar os fenómenos quânticos não-Markovianos em termos da morte súbita e do colapso e renascimento de emaranhamento.