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Acciones Recíprocas de la Material-Biología, Un Reto Enorme para las Aplicaciones de Nanotechnological

Profesor Harald F. Krug, Jefe de las Acciones Recíprocas de la Material-Biología del Laboratorio, Empa - Ciencia Material y Tecnología, Suiza
Autor Correspondiente: Harald.Krug (en) empa.ch

La acción recíproca de materiales artificiales con los sistemas biológicos - e.g células, órganos de los tejidos - es una edición importante, especialmente para los productos en los campos del remedio, de la comida, de los cosméticos y de otros productos de consumo.

Las nuevas posibilidades ofrecidas por la nanotecnología, más probable, llevar a un aumento en contacto con sistemas vivos. Los Nuevos productos y las aplicaciones obrarán recíprocamente con el tejido circundante de dos maneras: Causarán los efectos deseados e.g de aplicaciones médicas tales como repuestos del hueso o válvulas de corazón artificial; puede ser que, sin embargo, también ejerzan un indeseado - es decir, negativa - afectan, e.g con la ingestión o la inhalación involuntaria de nanomaterials.

Las consecuencias de estos “efectos secundarios” deben ser estudiadas detalladamente como tenemos que saber manejar los nanomaterials en sus aplicaciones específicas. Para proporcionar a respuestas en preguntas tales como la estabilidad de nanomaterials dentro del cuerpo humano, las ocasiones de la exposición durante el uso de “nano-productos” o los mecanismos biológicos que se pueden inducir por los nanoparticles o los nanomaterials al público en general y a los diversos tenedores implicados son un requisito dominante si la comunidad de investigación es introducir la nanotecnología de una manera responsable.

En nuestro laboratorio, intentamos proporcionar a respuestas a estas ediciones centrándose en tres diversos temas:

  • Los mecanismos básicos de reacciones celulares a los nuevos materiales - CellBio@Interfaces
  • El uso de los nuevos materiales para las aplicaciones médicas - MaTisMed
  • Los riesgos posibles con acciones recíprocas de nanoparticles con las células humanas y los tejidos - Nanointercell

El primer tema comprende el revelado de sistemas celulares y de herramientas de la supervisión para la caracterización de las acciones recíprocas del célula-material. Estudiamos así el comportamiento, el estatus y la salud de millares o de millones de células en sistemas de la cultura. Una comprensión más exacta de diferencias minuciosas entre las células o los tipos individuales de la célula podía llevar para mejorar los tratamientos para las enfermedades y un diseño más fiable para los sensores célula-basados así como para los andamios de la ingeniería del tejido.

El segundo tema es definir y refinar los materiales y las superficies materiales de una manera tal que la migración, la proliferación y la diferenciación de la célula puedan ser controladas según la función final al implante tiene que satisfacer.

Con este fin, intentamos modelar in vivo la situación lo más posible usando las variedades de células y las células primarias de diversas especies, células preferencial humanas. Estos modelos se están utilizando para investigar cómo la composición química, la estructura, el desbloquear de substancias bioactivas y las fuerzas aplicadas en el interfaz del célula-material influencian funcionamiento celular.

En Tercer Lugar, estamos interesados en el impacto de nanomaterials en sistemas vivos, como varios nanomaterials dirigidos (ENMs) tales como nanotubes del carbón (CNT), óxidos metálicos o nanoparticles del metal se producen en una escala industrial y se utilizan ya en una gran variedad de productos.

Su impacto potencial en salud y el ambiente es todavía polémico. Con Todo, es todavía desconocido en qué medida ENMs puede afectar al contrario a procesos biológicos. Con nuestras actividades, la mayoría cuyo se embuten hacia adentro y se coordinan con una red de expertos mundial, queremos contribuir activamente a un revelado seguro y sostenible de la nanotecnología.

Los no se sabe en relación a nanoparticles y a sus riesgos posibles son muchos. Uno de los retos más importantes es la dependencia de efectos biológicos sobre las propiedades de los nanoparticles en la pregunta, especialmente su talla, las propiedades superficiales y la composición química.

Por Otra Parte, los efectos biológicos pueden variar enormemente dependiendo de las diversas rutas de la absorción (pulmón, tripa, piel), o los tejidos y los sistemas del órgano tales como el sistema inmune, neuronas, macrófagos o el hígado pueden exhibir reacciones totalmente diversas en respuesta al nanomaterial X, Y o Z.

La complejidad de este campo hace muy difícil centrarse en todas estas preguntas simultáneamente. La única manera de abordar estas ediciones está con una “aproximación integrada”, una red internacional de los grupos y de los institutos de investigación que se complementan, datos de intercambio y resultados y, ensambla eventual las piezas del rompecabezas separadas en un marco coherente del conocimiento y de la experiencia.

Nos, por lo tanto, contratan activamente a los grupos de expertos siguientes y a los consorcios internacionales:

Otros Proyectos:

NanoImpactNet: Red FP7 (no un proyecto de investigación) que lo va a hacer

  • Facilite la colaboración entre los proyectos
  • Comunique los resultados a los tenedores y sus necesidades de nuevo a investigadores
  • Ayude a ejecutar el Plan de Actuación de la UE para la Nanotecnología

NanoMMUNE: Proyecto de investigación FP7 que lo va a hacer

  • la síntesis y la caracterización detallada de clases representativas del ENs.
  • la supervisión de efectos peligrosos potenciales cerca in vitro y in vivo sistemas.
  • transcriptomics y lipidomics oxidativo para determinar firmas nanotoxic.
  • evaluación de riesgos de efectos nocivos potenciales del ENs sobre salud humana.

DaNa: una iniciativa Alemana así como Suiza y Austria en

  • Adquisición, evaluación y ejemplo amplio de datos relevantes sociales y conclusión de nanomaterials

Derechos De Autor AZoNano.com, Profesor Harald F. Krug (Empa)

Date Added: Oct 25, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:42

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