Aproximación a las mediciones a nivel nano, con énfasis en la biomedicina

Este artículo pretende alertar acerca de la relevancia de las nanociencias y la nanotecnología acompañada por la nanometrología para el desarrollo de las naciones en el siglo XXI. Se utilizó SciElo como base de datos, con las palabras clave: nanotecnología, nanomedicina, unidades de salud cubanas. El artículo realiza una aproximación a la nanotecnología con enfoque internacional y regional. Describe algunas aplicaciones de las nanotecnologías, con énfasis en la nanomedicina, así como los dilemas y consideraciones éticas asociadas a estas. Advierte acerca de la nocividad para la salud del hombre de algunos de estos desarrollos. Defiende la idea de que la nanometrología, resulta imprescindible para el logro de desarrollos tecnológicos, con mayor relevancia en el campo de la nanomedicina, así como que la nanotecnología debe ser tratada como la ciencia del siglo XXI por el impacto social, cultural y económico que tendrá, y con esto puede cambiar al mundo.

This article aims to alert about the relevance of nanosciences and nanotechnology accompanied by nanometrology for the nations development in the 21st century. Scielo was used as a database, with the keywords: nanotechnology, nanomedicine, Cuban health units. The article makes an approach to nanotechnology with an international and regional approach. It describes some applications of nanotechnologies, with an emphasis on nanomedicine, as well as the dilemmas and ethical considerations associated with them. It advises about these developments' harmfulness to human health, also defends the idea that nanometrology is essential for the technological developments achievement, with greater relevance in the nanomedicine field, as well as that nanotechnology should be treated as the 21st century science due to the social, cultural and economic impact that will have, and this can change the world.

Nanotransportadores activos de cannabinoides para el tratamiento de la aterosclerosis / Active cannabinoid nanocarriers for the treatment of atherosclerosis

Con la intención de vehiculizar fármacos cannabinoides (agonistas CB2) de forma selectiva hacia la placa de ateroma, se han obtenido nanopartículas biocompatibles y biodegradables. Para ello, las nanopartículas PEGyladas, han sido funcionalizadas con un péptido capaz de unirse selectivamente a proteínas endoteliales de adhesión sobreexpresadas en la placa aterosclerótica (vascular cell adhesion molecule 1, VCAM-1). Las partículas han sido caracterizadas fisicoquímicamente, in vitro en cultivos celulares e in vivo en un modelo animal de aterosclerosis (ratones deficientes en apolipoproteína E, ApoE-/-), demostrando un óptimo control espacio-temporal de la liberación del cannabinoide y una respuesta farmacológica superior. Dado que los fármacos agonistas CB2 presentan alta lipofilia y baja disponibilidad, la introducción de nanosistemas selectivos para la vehiculización de estos fármacos antiaterogénicos, mejoraría su biodisponibilidad y eficacia.El trabajo presentado muestra parte de los resultados obtenidos de un proyecto previo. Estos resultados nos han avalado para la concesión de una nueva ayuda de financiación para abordar una estrategia más avanzada que implica la introducción de elementos de diagnóstico y de un fitocannabinoide. (AU)

In order to selectively deliver cannabinoid drugs (CB2 agonists) to the atherosclerotic plaque, biocompatible and biodegradable nanoparticles have been obtained. For this purpose, the PEGylated nanoparticles have been functionalized with a peptide capable of selectively binding to endothelial adhesion proteins overexpressed in the atherosclerotic plaque (vascular cell adhesion molecules 1, VCAM-1). The particles have been characterized physicochemically, in vitro in cell cultures and in vivo in an animal model of atherosclerosis (apolipoprotein E-deficient ApoE-/- mice), demonstrating optimal spatiotemporal control of cannabinoid release and superior pharmacological response. Given that CB2 agonist drugs present high lipophilicity and low availability, the introduction of selective nanosystems for the vehiculation of these antiatherogenic drugs would improve their bioavailability and efficacy.The work presented shows part of the results obtained from a previous project. These results have supported us for the award of a new funding grant to address a more advanced strategy involving the introduction of diagnostic elements and a phytocannabinoid. (AU)

Nanocannabinoides como terapia frente a glioma / Nannocannabinoids for brain tumor drug delivery

Las patologías cerebrales representan un desafío terapéutico por la restricción al paso de fármacos a través de la barrera hematoencefálica. Por ello, actualmente se persigue diseñar transportadores de fármacos capaces de atravesar de manera eficiente el endotelio cerebral tras su administración intravenosa. Sin embargo, el impacto traslacional de la nanomedicina es aún discreto. Sin duda, la transición de un desarrollo empírico hacia un diseño racional adecuado a las necesidades terapéuticas concretas en cada caso aumentará las posibilidades de éxito.Bajo esta premisa y aprovechando tanto el tropismo cerebral como la actividad antiproliferativa del cannabidiol, y a fin de contribuir al diseño racional de nanocápsulas dirigidas para el tratamiento de gliomas, hemos evaluado la influencia de distintos parámetros en su comportamiento in vitro e in vivo. Efectivamente, hemos demostrado que tanto el paso a través de barrera hematoencefálica como la captación por células de glioma, así como la velocidad de liberación de fármacos pueden modularse variando su tamaño de partícula. El método térmico de inversión de fases posibilita la obtención de nanocápsulas bajo demanda en términos de tamaño gracias al modelo matemático lineal en una variable aquí descrito.Además, hemos desarrollado una novedosa estrategia de vectorización con cannabidiol (que incluso supera a otras que ya se encuentran en ensayos clínicos). Asimismo, las nanocápsulas sirven como transportadores de liberación prolongada del cannabidiol, superando así sus problemas de formulación que venían limitando su potencial terapéutico.En conjunto, las nanocápsulas lipídicas, cargadas y funcionalizadas con cannabidiol, constituyen prometedores candidatos para el tratamiento de gliomas. (AU)

Brain diseases are a major health challenge as brain drug delivery is truly hindered by the blood-brain barrier. Therefore, targeted drug nanocarriers arise as an alternative to achieve efficient transport across the brain endothelium following minimally-invasive intravenous injection. However, the global translational impact of nanomedicine remains modest. Certainly, the transition from empirical development towards a rational design tailored to the specific disease needs is likely to improve the chances of success.Under this assumption and taking advantage of both the natural brain tropism and the antiproliferative activity of cannabidiol, to contribute to the rational design of targeted nanocapsules for glioma therapy, we have thoroughly screened the influence of distinct parameters on their in vitro and in vivo behaviour. Effectively, we have demonstrated that both the brain and glioma targeting ability and the drug release rate can be tailored by varying the particle size of the nanocapsules. This fine size-tailoring can be achieved by the phase inversion temperature method thanks to the hereindescribed linear univariate mathematical model as a function of the oily phase/surfactant mass ratio.Moreover, we have introduced, on the one hand, a pioneering brain tumor targeting strategy with cannabidiol (with better targeting properties than other strategies that have already reached the clinical trials stage) and, on the other hand, nanocapsules as extendedrelease carriers of cannabidiol to overcome the formulation problems that have traditionally constrained its therapeutic potential.Altogether, small lipid nanocapsules loaded and functionalized with cannabidiol arise as promising dually-targeted candidates for intravenous treatment of glioma. (AU)

Nanoformulaciones avanzadas contra la infección bacteriana / Advanced nanoformulations against bacterial infection

En la actualidad, los antibióticos constituyen la piedra angular en el tratamiento de las infecciones bacterianas. Sin embargo, en las últimas décadas, las bacterias han desarrollado mecanismos de defensa que las hace altamente resistentes a los antibióticos existentes, lo que nos deja vulnerables frente a las infecciones. La Organización Mundial de la Salud alerta de que las resistencias bacterianas constituyen una grave amenaza para la toda la humanidad y que necesitamos urgentemente el desarrollo de nuevos antibacterianos. La nanotecnología ha irrumpido en este escenario proporcionando herramientas novedosas para el diagnóstico, prevención y tratamiento de numerosas patologías, principalmente el cáncer. De este modo, la nanomedicina permite abordar diferentes enfermedades utilizando nanotransportadores de fármacos capaces de dirigirse de forma selectiva a la diana terapéutica, aumentando así la eficacia del tratamiento y disminuyendo los efectos secundarios. Este discurso se centra en las nanopartículas mesoporosas de sílice (MSNs), cuyas propiedades únicas y enorme versatilidad permiten diseñar múltiples nanosistemas para tratar infecciones bacterianas. Su capacidad para dirigirse específicamente a las bacterias y/o al biofilm, liberar distintos fármacos de manera controlada y/o inteligente en respuesta a determinados estímulos, e incorporar cationes terapéuticos en terapias combinadas, auguran el desarrollo de nanoformulaciones avanzadas que podrían revolucionar la lucha contra la infección bacteriana. (AU)

Nowadays, antibiotics remain the cornerstone in the treatment of bacterial infections. However, in recent decades, bacteria have developed defense mechanisms that make them highly resistant to the existing antibiotics, leaving us vulnerable to infection. The World Health Organization warns that bacterial resistance constitutes a serious threat to humanity at global level and that there is an urgent need of developing new antibacterial agents. Nanotechnology has entered into this scenario by providing novel tools for the treatment of numerous pathologies, highlighting cancer. Nanomedicine brings up the opportunity to address different diseases using drug nanocarriers that can be specifically directed to the therapeutic target, increasing the efficacy of the treatment and reducing the side effects. This entrance speech focuses on mesoporous silica nanoparticles, whose unique properties and enormous versatility allow the design of multiple nanosystems to treat bacterial infections. Its ability to specifically target bacteria and/or biofilm, release different drugs in a controlled manner and/or in a smart fashion, i.e. in response to certain stimuli, and incorporate therapeutic cations for combined therapies, envision the development of advanced nanoformulations that could revolutionize the fight against bacterial infection. (AU)

Nanomedicina para enfrentar la pandemia de COVID-19: un análisis bibliométrico de las publicaciones de Web of Science con la herramienta Bibliometrix de R / Nanomedicine in the struggle against COVID-19: a bibliometric analysis of Web of Science publications with the R-tool Bibliometrix

La enfermedad de COVID-19, a poco más de un año de su aparición, ha provocado más de 2 000 000 de muertes y más de 100 000 000 de contagios a nivel mundial. Ante esta situación, científicos de varias disciplinas han trabajado arduamente para luchar contra ella. Una de las disciplinas involucradas en la investigación sobre COVID-19 es la nanomedicina, que se define como la aplicación de la nanotecnología en medicina. El objetivo de este trabajo es explorar, mediante un análisis bibliométrico, la producción científica sobre nanomedicina aplicada a la COVID-19. Se realizó una búsqueda de publicaciones en Web of Science para el período 2019 - 2021, la cual abarcó cinco áreas de la nanomedicina: administración de fármacos, fármacos y terapia, imagenología in vivo, biosensores y biomateriales. Los datos obtenidos de Web of Science se procesaron en Bibliometrix, una herramienta de código abierto, programada en lenguaje R, que sirve para hacer análisis bibliométricos. Se encontraron 155 publicaciones, las cuales en su mayoría son artículos y revisiones de literatura. Más del 70 por ciento de estas se concentraron en las áreas de administración de fármacos y biosensores. Las revistas científicas donde se han publicado más artículos son ACS Nano, Biosensors & Bioelectronics y Nanomaterials. Los países con mayor producción científica son Estados Unidos, India y China. Las contribuciones más relevantes de la nanomedicina en la lucha contra la COVID-19 son el desarrollo de nanovacunas y el diseño de biosensores nanoestructurados para el diagnóstico(AU)

In the period barely exceeding one year elapsed after its emergence, COVID-19 has caused more than 100 000 000 contagions and more than 2 000 000 deaths worldwide. Faced with this situation, scientists from various disciplines have arduously struggled against the disease. One of the disciplines involved in research about COVID-19 is nanomedicine, which is defined as the medical application of nanotechnology. The purpose of the study was to describe the current status of research about COVID-19 oriented nanomedicine through a bibliometric analysis. A search was conducted for Web of Science publications from the period 2019-2021, covering five nanomedicine areas: 1) drug administration, 2) drugs and therapy, 3) in vivo imaging, 4) biosensors and 5) biomaterials. The data obtained from Web of Science were processed with Bibliometrix, an open code tool programmed in R-language useful for bibliometric analysis. A total 155 publications were found, most of which were articles and literature reviews. More than 70percent of the publications dealt with drug administration and biosensors. The scientific journals publishing the largest number of articles were ACS Nano, Biosensors & Bioelectronics and Nanomaterials. The countries with the largest scientific production were the United States, India and China. The most relevant contributions of nanomedicine to the struggle against COVID-19 are the development of nano vaccines and the design of nanostructured biosensors for diagnosis.

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.

Nanodispositivos para la prevención y tratamiento de enfermedades cardiovasculares.

Actualmente las enfermedades cardiovasculares representan la principal causa de morbimortalidad en el mundo; la aplicación de la nanotecnología es una gran promesa en su prevención y tratamiento. Se están desarrollando nanodispositivos para la liberación dirigida y controlada de medicamentos en sitios específicos en el organismo, por ejemplo, en células, tejidos, vasos sanguíneos y el corazón, así como para el diagnóstico, detección temprana de enfermedades cardiovasculares y tratamiento individualizado de pacientes. Otra posible aplicación de los nanodispositivos es la liberación de fármacos para corregir el mal acoplamiento de proteínas defectuosas. Con potentes superefectos, las nanopartículas deberán ser capaces de provocar efectos terapéuticos a bajas dosis en periodos prolongados. La fabricación de nanodispositivos y nanoacarreadores deberá llevarse a cabo con un enfoque integral que tome en cuenta las propiedades generales, con la finalidad de evaluar la biocompatibilidad y, en consecuencia, evitar efectos adversos y tóxicos. La investigación intensificada en este campo ayudará a reducir significativamente la morbimortalidad provocada por las enfermedades cardiovasculares.Currently, cardiovascular disease represents the main cause of morbidity and mortality worldwide; the application of nanotechnology holds great promise for its prevention and treatment. Nanodevices ("smart drugs") are currently being developed for directed and controlled delivery of drugs to specific sites in the body, such as cells, tissues, blood vessels and the heart, as well as for diagnosis and early detection of cardiovascular conditions and patient-individualized treatment. Another application of nanodevices is the delivery of drugs to correct defective protein bad coupling or binding. With potent super-effects, nanoparticles should be able to elicit therapeutic effects at lower doses and prolonged periods. The manufacture of nanodevices and nanocarriers should be with a comprehensive approach that takes general properties into account in order to assess for biocompatibility and, therefore, avoid adverse and toxic effects. Intensified research in this field will help to significantly reduce morbidity and mortality caused by cardiovascular disease.

Nanotechnological foundations of a «new¼ Nephrology. / Bases nanotecnológicas de una «nueva¼ Nefrología.

After contextualising the generic frameworks of nanotechnology and nanomedicine, the 2disciplines are discussed in the field of Nephrology. The potential downside to nanonephrology is the renal clearance of nanoparticles, the use of which is ever-increasing both for nanomedicinal purposes and in nanofoods. The positive impact of nanotechnology in Nephrology is centred on the development of renal nanodiagnostics for basic renal function studies, the early diagnosis of acute kidney injury, reliable and simple follow-up of chronic kidney disease and the improvement of magnetic resonance imaging. Renal drug nanotherapies comprise an important and dual-faceted area: The protection of drugs and nephrotoxic agents (e.g. antibiotics, antiretrovirals, contrast media, etc.) on the one hand, and the development of new kidney disease medications on the other. Renal 'nanotheranostics' is a promising but little-studied area. The impact of nanostructured supports on renal tissue regeneration is also discussed. The article concludes with a brief analysis of the various nanonephrology perspectives.

Desarrollo y Aplicación de Nanopartículas en la Anticoncepción del Nuevo Milenio / Development and Application of Nanoparticles in the Contraception of the New Millennium

Introducción: La nanotecnología es un nuevo campo de estudio y de exploración en la Medicina que además nos ofrece grandes oportunidades y aplicaciones en Anticoncepción evitando además de los embarazos, la propagación de infecciones de transmisión sexual y las complicaciones asociadas a corto y a largo plazo en la población vulnerable. Método: El presente trabajo es una revisión de la literatura. Los artículos revisados se obtuvieron de Pubmed, Cochrane, ScienceDirect, Scopus, Scielo, Elsevier, Biblioteca Virtual en Salud, Medigraphic. Resultados y discusión: La nanotecnología aplicada en la anticoncepción reproductiva tiene como finalidad evitar la fecundación del óvulo, ya que hoy en día no es un método exclusivo de las mujeres, si bien es cierto la población cuenta con mayor variedad de los mismos. Conclusiones: La nanotecnología se está convirtiendo en una herramienta cada vez más esencial en el campo de la medicina, al participar en la anticoncepción, y al combatir enfermedades de transmisión sexual.

Background: Nanotechnology is a new field of study and exploration in medicine that also offers us great opportunities and applications in contraception, preventing the spread of sexually transmitted infections and the associated short and long-term complications in the vulnerable population. Objective: To know about the advances of nanotechnology in contraception, achieved in the last decade. Methodology: he present work is a literature review. Reviewed articles were obtained from Pubmed, Cochrane, ScienceDirect, Scopus, Scielo, Elsevier, Virtual Health Library, Medigraphic. Results and discusión:Applied nanotechnology in reproductive contraception has the purpose of avoiding fertilization of the ovule, since nowadays it is not an exclusive method for women, although it is true that the population has a greater variety of them. Conclusions: Nanotechnology is becoming an increasingly essential tool in the field of medicine, by participating in contraception, and by combating sexually transmitted diseases.

Nanomedicina y su impacto en la práctica médica / Nanomedicine and its impact on medical practice

Uno de los principios fundamentales en la práctica clínica es la detección mediante el examen clínico del paciente de los signos y síntomas relacionados con una entidad específica; su presencia implica alteraciones en procesos a nivel molecular, celular y tisular sucedidos en un lapso de tiempo denominado periodo de incubación de la enfermedad. La detección precoz y el rápido establecimiento de un tratamiento se asocian con una mejoría en el pronóstico de la evolución y por ende en las condiciones de salud y calidad de vida del paciente.

One of the fundamental principles in clinical practice is the detection by means of the clinical examination of the patient of the signs and symptoms related to a specific entity; its presence implies alterations in processes at the molecular, cellular and tissue levels that occurred in a period of time called the incubation period of the disease. Early detection and the rapid establishment of a treatment are associated with an improvement in the prognosis of the evolution and therefore in the conditions of health and quality of life of the patient.

Efecto inmunomodulador de nanopartículas usadas en nanomedicina / Immunomodulating effect of nanoparticles used in nanomedicine / Efeito imunomodulador de nanopartículas usadas na nanomedicina

Las nanopartículas (NP) son estructuras con tamaño en la escala nanométrica (1 x 10-9 m). Por sus características, en los últimos años ha crecido su potencial para usarlas en los campos biotecnológico y biomédico en una amplia gama de aplicaciones, tales como el diagnóstico, la terapia y la medicina regenerativa. El sistema inmunológico es el responsable de la defensa del cuerpo ante organismos patógenos y otros agentes extraños, como las NP que pueden ser reconocidas por dicho sistema, interactuar con él y modular su función induciendo efectos inmunosupresores o inmunoestimuladores. Las primeras se podrían utilizar como agentes terapéuticos antinflamatorios o para tratar las enfermedades autoinmunes, y las que activan el sistema inmune, como adyuvantes en vacunación o potenciadores de la respuesta inmune en cáncer y otras enfermedades humanas. Sin embargo, su uso en nanomedicina debe estar sujeto a ensayos previos que determinen su efecto en la respuesta inmune antes de aplicarlas a los sistemas biológicos. Por esta razón es importante conocer su composición, tamaño y características superficiales, entre otras propiedades fisicoquímicas, directamente implicadas en los efectos sobre el sistema inmune. Se presenta una visión general de la relación entre las propiedades fisicoquímicas de las NP candidatas para ser usadas en los campos biomédico y biotecnológico y su actividad inmunomoduladora.

Nanoparticles (NP) are structures with a size on the nanometer scale (1 x 10-9 m). Due to their characteristics, their potential use in the fields of biotechnology and biomedicine has grown in recent years with a wide range of applications, such as diagnosis, therapy and regenerative medicine. The immune system is responsible for defending the body against pathogenic organisms and other foreign agents, such as NP, which can be recognized by such system, interact with it and modulate its function inducing immunostimulatory or immunosuppressive effects. The latter could be used as anti-inflammatory therapeutic agents or to treat autoimmune diseases, and those that activate the immune system, as adjuvants in vaccination or enhancers of the immune response in cancer and other human diseases. However, their use in nanomedicine should be submitted to preliminary tests to determine their effects on the immune response before being applied to biological systems. For this reason it is important to know their composition, size and surface characteristics, as well as other physicochemical properties, directly involved in the effects on the immune system. We present an overview about the relationship between the physicochemical characteristics of NP candidates to be used in the biomedical and biotechnological fields and their immunomodulatory activity.

As nanopartículas (NP) são estruturas com um tamanho na escala nanométrica (1 x 10-9 m). Por suas características, nos últimos anos há crescido seu potencial para ser usadas no campo biotecnológico e biomédico em uma ampla gama de aplicações, tais como o diagnóstico, a terapia e a medicina regenerativa. O sistema imunológico é o responsável da defensa do corpo ante organismos patógenos e outros agentes estranhos, como as NP, que podem ser reconhecidas pelo sistema imunológico, interatuar com elee modular sua função induzindo um efeito imunossupressor ou imunoestimulador. As NP com efeitos imunossupressores poderiam ser utilizadas como agentes terapêuticos anti-inflamatórios ou para tratar as doenças autoimunes e as NP que ativam o sistema imune, como adjuvantes em vacinação ou potenciadores da resposta imune no câncer e outras patologias humanas. Porém, seu uso na nanomedicina deve estar sujeito a ensaios prévios que determinem seu efeito na resposta imune antes de ser aplicadas aos sistemas biológicos. Por esta razão é importante conhecer seu composição, tamanho e características da superfície, entre outras propriedades físico-químicas, diretamente implicadas nos efeitos sobre o sistema imune. Aqui recopilamos uma visão geral da relação entre as propriedades físico-químicas das NP candidatas para ser usadas no campo biomédico e biotecnológico e sua atividade imunomoduladora.

El surgimento de la homeopatía como nanomedicina / The emergence of homeopathy as nanomedicine

Antecedentes: la Homeopatía es un sistema empírico de curación con dos siglos de antigüedad, sometido a la prueba del tiempo. Los medicamentos homeopáticos son preparados mediante un procedimiento característico denominado poteciación, durante el cual se realizan diluciones en serie con sacudidas intensas en cada paso de la dilución. La homeopatía es controvertida porque la mayoría de los medicamentos utilizados no contienen una sola molécula de la sustancia de partida correspondiente. Objetivo: estudiar un posible mecanismo de acción de los medicamnetos homeopáticos a la luz de la nanociencia. Metodologia: Se prepararon muestras ultra-puras que fueron examinadas por microscopía electrónica de barrido (SEM, por sus siglas en inglés) y microscopía de trasmisión electrónica de barrido (TEM, por sus siglas en inglés) y análisis de energía dispersiva de rayos X (EDX, por sus siglas en inglés). También se realizó un análisis de oligoelementos (TEA, por sus siglas en inglés) para el silicio. Resultados: Los medicamentos homeopáticos no resultaron ser "nada", snio que contenían nanopartículas y los conglomerados de las mismas, que eran de naturaleza cristalina y ricos en silicio.Conclusiones: Durante las sacudidas intensas involucradas en el proceso de potenciación, la información derivada de la sustancia de partida sometida a dilución gradual podría ser codificada por epitaxia de las nanopartículas cristalinas ricas en silicio presentes en el medicamento homeopático resultante[...] Sin embargo, la posible confirmación de esto requiere de la realización de investigación adicional sobre los materiales y el agua interfacial. (AU)

Background: Homeopathy is a time-tested two-century old empirical system of healing. Hoemopathic medicines are prepared through a characterustuc process know as potentization, where serial silutions are perfomed with strong strokes at each step of dilution> Homeopathy is controversial because most medicines do not contain one sigle molecule of the corresponding starting-substance.Aim: To investigate a possible nanosciene mechanism of action of homeopathic medicines.Methodology: Ultra-pure samples were prepared and were examined under scanning (SEM) and transmission electron microscope (TEM) along with selected area nonodiffraction (SAD) and energy-dispersive X-ray analysis (EDX). Also trace element analysis (TEA) for silicon was performed.Results: Homeopathic medicines showed not to be "nothing", but exhibited nanoparticles and conglomerates of them, wich had crystalline nature and were rich in silicon.Conclusions: During the violente strokes involved in potentization, information arising from the serially diluted starting-substance might be encrypted by epitaxy on silicon-rich crystalline nanoparticles present in the resulting homeopathic medicine. [...] Possible confirmation, however, requires further research in materials and interfacial water.(AU)

Advances in the use of nanocarriers for cancer diagnosis and treatment / Avanços na utilização de nanocarreadores no tratamento e no diagnóstico de câncer

ABSTRACT The use of nanocarriers as drug delivery systems for therapeutic or imaging agents can improve the pharmacological properties of commonly used compounds in cancer diagnosis and treatment. Advances in the surface engineering of nanoparticles to accommodate targeting ligands turned nanocarriers attractive candidates for future work involving targeted drug delivery. Although not targeted, several nanocarriers have been approved for clinical use and they are currently used to treat and/or diagnosis various types of cancers. Furthermore, there are several formulations, which are now in various stages of clinical trials. This review examined some approved formulations and discussed the advantages of using nanocarriers in cancer therapy.

RESUMO A utilização de nanocarreadores como sistemas de entrega de drogas para agentes terapêuticos ou de imagem pode aumentar as propriedades farmacológicas dos compostos normalmente utilizados no tratamento e diagnóstico de câncer. Avanços em engenharia de superfície de nanopartículas para a acomodação de ligantes alvo têm feito dos nanocarreadores candidatos atrativos para um futuro trabalho envolvendo entrega de droga direcionada. Embora não direcionados, muitos nanocarreadores terapêuticos foram aprovados para uso clínico no tratamento e/ou diagnóstico de vários tipos de câncer. Além disso, há várias outras formulações que se encontram agora em estágio de testes clínicos. Este artigo de revisão examinou algumas formulações aprovadas e discutiu as vantagens da utilização de nanocarreadores na terapia de câncer.

Nanomedicine and therapy of lung diseases / Nanomedicina e terapia de doenças pulmonares

The use of nanotechnology has significantly increased in different fields of science, including the development of drug delivery systems. Currently, the most modern pharmaceutical nanocarriers, such as liposomes, micelles, nanoemulsions and polymeric nanoparticles, demonstrate extremely useful properties from the point of view of drug therapy. In this context, the development of nanocarriers for pulmonary application has been much debated by the scientific community in recent decades. Although research on the use of nanoparticles for pulmonary application are still in the initial phase, the studies conducted to date suggest that the development of drug delivery systems for systemic or local treatment of diseases that affect the respiratory system may be promising.

O uso da nanotecnologia tem aumentado significativamente em diversas áreas da ciência. Entre elas, está o desenvolvimento de sistemas de liberação de medicamentos. Atualmente, os nanocarreadores farmacêuticos mais modernos, como os lipossomas, as micelas, as nanoemulsões e as nanopartículas poliméricas, demonstram propriedades extremamente úteis do ponto de vista farmacoterápico. Nesse contexto, o desenvolvimento de nanocarreadores para aplicação pulmonar tem sido um tema amplamente debatido pela comunidade científica nas últimas décadas. Embora as pesquisas sobre o uso de nanopartículas para aplicação pulmonar ainda estejam em fase inicial, estudos realizados até hoje sugerem que o delineamento de sistemas de liberação de medicamentos para o tratamento sistêmico ou local de doenças que afetam o sistema respiratório, pode ser promissor no desenvolvimento de novas terapias de doenças pulmonares.

Nanotecnologia: pprogresso científico, material, global e ético / Nanotecnología: progreso científico, material, global ético / Nanoechnology: sscientific, material, global and ethic poggress

Este artigo objetiva esclarecer sobre nanotecnologia, com ênfase em nanomedicina, e seus progressos: científico, material, global e ético, principalmente no Brasil, até maio de 2013. Existe muito debate nas implicações futuras da nanotecnologia, pois os desafios são semelhantes aos de desenvolvimentos de novas tecnologias, incluindo questões sobre a toxicidade e impactos ambientais dos nanomateriais, e os efeitos potenciais na economia global, assim como a especulação sobre cenários futuros. É necessário definir concentrações seguras de exposição aos nanomateriais, estabelecer normas de utilização e instituir regras adequadas para a eliminação dos resíduos associados à atividade nanotecnológica. O Brasil tem avançado nessa área.

El artículo busca aclarar acerca de nanotecnologia, con énfasis en nanomedicina y sus progresos: científico, material, global y ético, sobre todo en Brasil, hasta mayo de 2013. Hay mucho debate en las implicaciones futuras de la nanotecnología, pues sus retos son semejantes a los de desarrollos de nuevas tecnologías, que incluyen cuestionamientos acerca de la toxicidad e impactos ambientales de los nanomateriales, además de los efectos potenciales en la economía global, además de la especulación sobre escenarios futuros. Es necesario que se definan concentraciones seguras de exposición a los nanomateriales, establezcan normas de utilización y se instituyan reglas adecuadas para la eliminación de los residuos asociados a la actividad nanotecnológica. Brasil ha avanzado en esta área.

The article seeks to clarify nanotechnology, focsuing on nanomedicine and its progress: scientific, material, global and ethics, especially in Brazil, until May 2013. There is much debate on the future implications of nanotechnology, since its challenges are similar to the development of new technologies, including questions about the toxicity and environmental impact of nanomaterials, in addition to the potential effects on the global economy, and speculation about future scenarios. It is necessary to define safe concentrations of exposure to nanomaterials, institute standards for the use and institute appropriate rules for waste disposal activities associated with nanotechnology. Brazil has advanced in this area.

Teragnosis in vivo: Innovación nanomédica fomentada por la convergencia de tecnologías emergentes / In-Vivo Theranostics: Nanomedicine innovation fostered by the convergence of emerging technologies

El creciente desarrollo y la mejora en cuanto a innovación de dispositivos basados en la convergencia de tecnologías emergentes ha dado lugar a un uso cada vez mayor de los nanosensores en la comunidad biomédica. Sin embargo, los nanosensores implantables aún tienen que afrontar ciertos retos como la biocompatibilidad y la seguridad de datos. En este artículo se abordan el progreso y los principales desafíos para esta clase de dispositivos nanomédicos y se analizan además las principales aplicaciones médicas con especial énfasis en la teragnosis, término que integra el concepto de diagnosis y terapia en un mismo dispositivo. De este modo, se traza el proceso desde la investigación aplicada hasta la comercialización del producto, que es cuando el retorno social puede ser estimado. Finalmente, se contempla la gestión de la tecnología dentro de un ecosistema de innovación, cuya cadena de valor incluye una integración multidisciplinaria y el flujo del conocimiento

The increasing development and the innovation improvement in devices based on the convergence of emerging technologies, have led into an increasing use of nanosensors in the biomedical community. However, implantable nanosensors still have to face some challenges as biocompatibility and data security. This article addresses the progress and the main challenges of these nanomedicine devices. Its medical applications are also analyzed with special emphasis on theragnosis, term that integrates the concepts of diagnostics and therapeutics in one single device. The process from applied research to commercialization, where the social return can be estimated, is being traced. Finally, the multidisciplinary participation and knowledge flow is analyzed in terms of an innovation ecosystem

Retos de este siglo: nanotecnología y salud / Challeges of the present century: nanotechnology and health

La medicina y la ciencia han avanzado juntas a lo largo de la historia. Con el comienzo de este siglo se han comenzado a obtener resultados relevantes en las aplicaciones de la nanotecnología en la medicina. La medicina se presenta como un mercado potencial del mundo nano con aplicaciones tan revolucionarias que podrían lograr incluso la cura del cáncer, tratar las enfermedades según las características específicas de los pacientes y lograr una mejoría más que sustancial del modo de vida de la población. Cuba no está ajena a esta realidad y para ello confía en el gran potencial científico que ha formado en estos años de Revolución y en los convenios que mantiene con diferentes países en aras de garantizar el dominio de esta nueva tecnología. En este artículo se aborda la escala de trabajo de las nanotecnologías, además de brindar la definición propuesta para este término por las instituciones líderes en este campo. Se brinda información de las diferentes áreas que comprende la nanomedicina y se ofrece una breve panorámica de la nanomedicina a nivel mundial y en Cuba, y sus posibles implicaciones negativas(AU)

Medicine and science have been walking together through human history. With the beginning of the century, many important scientific results have emerged in nanotechnology applied to medicine. Medicine is a potential market of nano world, with revolutionary implications that could bring, i.e. the cure of cancer, or the treatment of different diseases according to the specific characteristics of each patient, achieving a substantially better quality of life of the citizens. Cuba has a great opportunity in this new area due to its scientific potential in biomedical applications and its exchange with different countries to guarantee the domain of this new technology. This article addresses the working scale of nanotechnology, as well as provides the proposed definition of this term by the leading institutions in this field. It also provides information on the different areas comprising nanomedicine and gives a brief overview of nanomedicine worldwide and in Cuba, and its possible negative implications(AU)

Retos de este siglo: nanotecnología y salud / Challeges of the present century: nanotechnology and health

La medicina y la ciencia han avanzado juntas a lo largo de la historia. Con el comienzo de este siglo se han comenzado a obtener resultados relevantes en las aplicaciones de la nanotecnología en la medicina. La medicina se presenta como un mercado potencial del mundo nano con aplicaciones tan revolucionarias que podrían lograr incluso la cura del cáncer, tratar las enfermedades según las características específicas de los pacientes y lograr una mejoría más que sustancial del modo de vida de la población. Cuba no está ajena a esta realidad y para ello confía en el gran potencial científico que ha formado en estos años de Revolución y en los convenios que mantiene con diferentes países en aras de garantizar el dominio de esta nueva tecnología. En este artículo se aborda la escala de trabajo de las nanotecnologías, además de brindar la definición propuesta para este término por las instituciones líderes en este campo. Se brinda información de las diferentes áreas que comprende la nanomedicina y se ofrece una breve panorámica de la nanomedicina a nivel mundial y en Cuba, y sus posibles implicaciones negativas

Medicine and science have been walking together through human history. With the beginning of the century, many important scientific results have emerged in nanotechnology applied to medicine. Medicine is a potential market of nano world, with revolutionary implications that could bring, i.e. the cure of cancer, or the treatment of different diseases according to the specific characteristics of each patient, achieving a substantially better quality of life of the citizens. Cuba has a great opportunity in this new area due to its scientific potential in biomedical applications and its exchange with different countries to guarantee the domain of this new technology. This article addresses the working scale of nanotechnology, as well as provides the proposed definition of this term by the leading institutions in this field. It also provides information on the different areas comprising nanomedicine and gives a brief overview of nanomedicine worldwide and in Cuba, and its possible negative implications

Biological properties of water-soluble phosphorhydrazone dendrimers

Dendrimers are hyperbranched and perfectly defined macromolecules, constituted of branches emanating from a central core in an iterative fashion. Phosphorhydrazone dendrimers constitute a special family of dendrimers, possessing one phosphorus atom at each branching point. The internal structure of these dendrimers is hydrophobic, but hydrophilic terminal groups can induce the solubility of the whole structure in water. Indeed, the properties of these compounds are mainly driven by the type of terminal groups their bear; this is especially true for the biological properties. For instance, positively charged terminal groups are efficient for transfection experiments, as drug carriers, as anti-prion agents, and as inhibitor of the aggregation of Alzheimer's peptides, whereas negatively charged dendrimers have anti-HIV properties and can influence the human immune system, leading to anti-inflammatory properties usable against rheumatoid arthritis. This review will give the most representative examples of the biological properties of water-soluble phosphorhydrazone dendrimers, organized depending on the type of terminal groups they bear.

Dendrímeros são macromoléculas extremamente ramificadas e perfeitamente definidas constituídas de ramificações que partem de um foco central de uma forma iterativa. Dendrímeros de fosforidrazona constituem uma família especial de dendrímeros, que possuem um átomo de fósforo em cada ponto da ramificação. A estrutura interna destes dendrímeros é hidrofóbica, mas grupos hidrofílicos terminais podem induzir a solubilidade em água de toda estrutura. De fato, as propriedades destes compostos são principalmente orientadas pelos grupos terminais que apresentam, especialmente para as propriedades biológicas. Por exemplo, grupos terminais carregados positivamente são eficientes para experimentos de transfecção, como transportadores de fármacos, agentes antipríons e como inibidores da agregação de peptídeos do Alzheimer, enquanto que dendrímeros carregados negativamente têm propriedades anti-HIV e podem influenciar o sistema imune humano, levando propriedades antiinflamatórias úteis contra artrite reumatoide. Essa revisão dará os exemplos mais representativos das propriedades biológicas de dendrímeros de fosforidrazona solúveis em água, organizados de acordo com os grupos terminais que possuem.

Nanochips y nanosensores para eldiagnóstico temprano de cáncer oral: una revisión / Nanochips and nanosensors for harly oral cancer diagnosis: a review

Antecedentes: El cáncer oral es una de las enfermedades más agresivas y con mayor probabilidadde metástasis; en estadios iniciales es generalmente indetectable y de baja consulta,por lo que se dificulta realizar un tratamiento conservador. Existen diversas técnicas delaboratorio con base en microscopía (como inmunofluorescencia), inmunohistoquímica yotras que facilitan el diagnóstico temprano de la enfermedad. Adicionalmente, los avancesen nanomedicina brindan nuevas herramientas de detección a partir de cambios moleculares(biomarcadores) que presentan las células en proceso de malignización. Objetivo:Describir las características clínicas y moleculares de lesiones premalignas y cáncer oral ylos métodos de diagnóstico usando nanotecnología (nanochips, nanosensores, etc.), comoun método eficaz para la detección temprana del cáncer. Método: Se buscó literatura sobrenanotecnología y diagnóstico de cáncer oral en bases de datos como Science Direct yPubMed; la información de cada uno de los artículos se sintetizó con resúmenes individualespor los investigadores, se agrupó y redactó. Resultados: Se seleccionaron 46 artículos que,de acuerdo con su contenido, se agruparon según su temática principal; toda la informaciónse relacionó en una tabla por subtemas en Excel® 2007. Conclusiones: La literatura revisadasugiere que las herramientas nanotecnológicas pueden ser una alternativa útil y rápida,aunque por el momento costosa, para la detección puntual de biomarcadores presentes enestadios iniciales del cáncer oral. Cabe mencionar que su aplicación clínica en países comoColombia es limitada por factores como insuficientes recursos asignados a la investigacióny poca investigación en esta temática...

Background: Oral cancer is one of the most aggressive diseases with a high likelihood ofmetastases; it is undetectable during initial stages with low medical visits, making it difficultto provide conservative treatment. Several techniques such as microscopy (using for instanceimmunofluorescence) and immunohistochemistry make early diagnosis and cancerdetection easier. In addition, advances in nanomedicine offer new tools to detect molecularchanges (biological markers/biomarkers) in cells during a malignant process. Purpose:Describe molecular and clinic characteristics of premalignant lesions and oral cancer, aswell as techniques involving nanotechnology (lab-on-a-chip devices, nanosensors, etc.) aseffective methods for early cancer diagnosis. Methods: A literature review on nanotechnologyand oral cancer using databases such as Science Direct and PubMed was carried out;data from each article were summarized, grouped, and described. Results: 46 articles wereselected and grouped according to their main topic; data were compiled in an Excel 2007spreadsheet. Conclusions: The literature reviewed suggests that tools using nanotechnologycan be a useful and a quick alternative, though expensive, to detect specific biomarkers thatare present in early stages of oral cancer. It is important to point out that their clinical usein countries like Colombia is still limited by factors like the lack of resources allocated forresearch and the little research carried out on this subject...