NANOBOTS: APLICACIONES MÉDICAS Y ODONTOLÓGICAS PARA LA
PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES. UNA VISIÓN FUTURISTA
Nanobots: medical and dentistry applications for the prevention of diseases.
A futuristic vision
Samaniego Urrego Mayra Casandra
1
, Moscoso Abad María Elizabeth
2
,
Calle Prado María Daniela
3
, Quito Vallejo Erica Dayana
4
1
Odontóloga, Universidad Católica de Cuenca, Cuenca-Ecuador.
2
Odontóloga, Universidad Católica de Cuenca, Especialista en Endodoncia, CPO Brasil, Docente Titular, Carrera de
Odontología, Universidad Católica de Cuenca.
3
Odontóloga, Universidad Católica de Cuenca, Especialista en Odontopediatría, Universidad de São Paulo, Docente
Titular, Carrera de Odontología, Universidad Católica de Cuenca.
4
Odontóloga, Universidad Católica de Cuenca, Especialista en Rehabilitación Oral, Universidad Mayor de Chile,
Docente Titular, Carrera de Odontología, Universidad Católica de Cuenca.
RESUMEN
Objetivo: Conocer las aplicaciones médicas y odontológicas del uso de nanobots para el diagnóstico, tratamiento y prevención
de enfermedades mediante una revisión de la literatura. Métodos: Se realizó una revisión bibliográfica minuciosa desde el año
2004 mediante internet sobre las aplicaciones médicas y odontológicas del uso de nanobots a través de bases de datos como:
Pubmed, Scielo, Dialnet, Bases digitales científicas de la biblioteca virtual de la Universidad Católica de Cuenca y Google
Académico. Para la selección de artículos se realizó una bitácora de búsqueda a través de Excel con el fin de facilitar la búsque-
da de información y a su vez para los criterios de selección tanto de exclusión como inclusión. Los criterios de inclusión fueron:
artículos desde 2004 hasta 2020, artículos en español e inglés, artículos de acceso libre y los criterios de exclusión fueron:
artículos originales o de revisión con datos incompletos, textos desactualizados sin un sustento científico, artículos o estudios
que no tengan que ver con las aplicaciones médicas y odontológicas por parte de los nanobots para la prevención de enfermeda-
des. Conclusiones: La nanotecnología en medicina y odontología aún enfrentan muchos desafíos. Sin embargo, con el descu-
brimiento de los nanobots daría esperanzas para la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades. No obstante, es
necesario abordar y superar grandes desafíos que involucran normas éticas y de seguridad, debido a que no existen en la actuali-
dad estudios realizados en seres humanos utilizando nanobots.
Palabras clave: Prevención de Enfermedades, Diagnóstico, Tratamiento, Nanobot, Nanotecnología
ABSTRACT
Objective: to know the medical and dental applications of the use of nanobots for the diagnosis, treatment and prevention of
diseases through a literature review. Materials and methods: a meticulous bibliographic review was carried out since 2004
through the internet on the medical and dental applications of the use of nanobots through databases such as: Pubmed, Scielo,
Dialnet, Scientific bases of the virtual library of the Catholic University de Cuenca and Google Academic. For the selection of
articles, a search log was carried out through Excel in order to facilitate the search for information and once for the selection
criteria for both exclusion and inclusion. The inclusion criteria were: articles from 2004 to 2020, articles in Spanish and English,
free access articles and the exclusion criteria were: original review articles with incomplete data, outdated texts without scientific
support, articles or studies that do not have to do with medical and dental applications by nanobots for disease prevention.
Conclusions: Nanotechnology in and dentistry still faces many challenges. However, with the discovery of nanobots it would
give hope for the prevention, diagnosis and treatment of diseases. However, it is necessary to address and overcome major
challenges that involve safety and ethical standards, since there are currently no human studies using nanobots.
Key words: Disease Prevention, Diagnosis, Treatment, Nanobot, Nanotechnology
Artículo de Revisión. Revista OACTIVA UC Cuenca. Vol. 7, No. 1, pp. , Enero-Abril, 2022.
ISSN 2588-0624. ISSN Elect. 258802624. Universidad Católica de Cuenca
Revista OACTIVA UC Cuenca. Vol. 7, No. 1, Enero-Abril, 2022
29-36
INTRODUCCIÓN
Es evidente que con el pasar de los años han existido
cambios y avances importantes especialmente en áreas de
la ciencia y la tecnología. Siendo así que en el año 1959
Richard Feynman considerado como el “padre de la nano-
ciencia” en una conferencia en el Auditorio de Caltech de la
Universidad Tecnológica de California dijo: “hay mucho
sitio en el fondo”
1
, en el cual se refería a las utilidades de la
nanociencia y nanotecnología, concluyendo a la posibili-
dad de manipular de manera directa los átomos mediante la
síntesis química.
Es importante conceptualizar y diferenciar los términos
nanotecnología y nano-odontología. El término nanotecno-
logía fue introducido en el año de 1959, refiriéndose a la
metodología de emplear los diminutos o microscópicos
dispositivos tecnológicos o los nanobots. Según con la US
National Nanotechnology Initiative, “La nanotecnología es
la compresión de la materia que contiene imágenes, medi-
das, modelación, y manejo de la materia a nano escala,
donde los fenómenos únicos permiten nuevas aplicacio-
nes”.
2
En una de estas aplicaciones se encuentra la nanotec-
nología molecular que origina materiales biofuncionales
mediante técnicas físico-químicas
3
, que se podrán utilizar
en diferentes áreas médicas y odontológicas. Por lo tanto, la
nano-odontología es el término utilizado para referirse a la
aplicación odontológica por parte de la nanotecnología, que
permitiría utilizar nanomateriales y la nanorobótica dental
con la finalidad de brindar una salud oral óptima enfocada
a la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades
brindando la disminución y posiblemente la erradicación
del dolor, reducción del tiempo que conlleva un tratamiento
actual e incluso eliminar los tratamientos odontológicos
tradicionales.
Un nanobot es un robot autopropulsado autónomo
diminuto, su diámetro es aproximadamente de 0,5 a 3
micrones con partes de 1 a 100 nanómetros. Su componente
principal es el carbono en forma de diamante o fullereno.
Según el diccionario web de nanociencia y nanotecnología,
“un nanobot es una máquina imaginaria en una escala de
cierto número de nanómetros diseñada para realizar tareas
específicas”.
4
La desventaja de la aplicación de nanobots
que describe la ciencia es la dificultad para introducir estos
microrobots, es decir, el sitio de entrada al organismo, por
lo particular el flujo sanguíneo sería el encargado de trans-
portar el nanobot y a su vez desde el exterior seria progra-
mado y dirigido por el profesional de salud, sin embargo,
existen obstáculos como la presencia de coágulos y las
placas de ateromas. Por tal motivo, la ciencia sigue en
avance y se están diseñando diferentes medios de propul-
sión
3
, por lo que, con la evolución constante de la tecnolo-
gía en un futuro se podría lograr el ingreso de los nanobots
al organismo sin causar efectos secundarios. Estas increí-
Revista OACTIVA UC Cuenca. Vol. 7, No. 1, Enero-Abril, 2022
30 Samaniego, Mayra y cols.
bles maquinas robóticas tendrían la capacidad de ingresar
en el cuerpo del ser humano y combatir directamente las
diferentes enfermedades complejas que hoy en día lleva-
rían mucho tiempo en ser diagnosticadas y curadas.
Las aplicaciones de los nanobots en la medicina y odon-
tología proporcionan una nueva alternativa futurista para el
tratamiento de enfermedades. Existen diferentes tipos de
nanobots enfocados en el sistema biológico del ser humano
como: los respirocitos, microbívoros, dentifrobots y vascu-
loides.4 En medicina con la ayuda de los nanobots se
podría tratar enfermedades complejas como: cáncer, infarto
agudo de miocardio, litiasis, etc.
En odontología la caries dental es una de las enfermeda-
des con mayor prevalencia que afecta la estructura dentaria
dejando repercusiones graves para la salud oral. Sin embar-
go, con la creación de los de dentifrobots en dimensiones de
1-10 μm disueltos en enjuagues o pastas dentales podrían
combatir al Streptococos mutans de manera directa y erradi-
car la caries y de igual manera, destruir microorganismos
patógenos relacionados a la enfermedad periodontal.
2
Por ende, la importancia de investigar las aplicaciones
de los nanobots en la medicina y su posterior utilidad en
odontología, con el propósito de mejorar la calidad de vida
del ser humano con un temprano diagnóstico y un correcto
tratamiento parece ser cuestión de tiempo. Con la presente
revisión bibliográfica se pretende actualizar los conoci-
mientos sobre los avances tecnológicos a través de los
nanobots a la sociedad, pero en particular a los profesiona-
les de la salud enfocándose en el diagnóstico y tratamiento,
con herramientas más avanzadas y futuristas que podrían
erradicar las enfermedades. El objetivo de esta revisión es
conocer las aplicaciones médicas y odontológicas del uso
de nanobots para el diagnóstico, tratamiento y prevención
de enfermedades mediante una revisión de la literatura.
MÉTODOS
Con la finalidad de lograr el objetivo general se realizó
una revisión bibliográfica minuciosa desde el año 2004 a
través de internet sobre las aplicaciones médicas y odonto-
lógicas del uso de nanobots a través de bases de datos
como: Pubmed, Scielo, Dialnet, Bases digitales científicas
de la biblioteca virtual de la Universidad Católica de
Cuenca y Google Académico. Las palabras clave que se
buscaron en el Decs y Mesh fueron: Prevención de Enfer-
medades, Diagnóstico, Tratamiento, Nanobot, Nanotecno-
logía. Para la selección de artículos se realizó una bitácora
de búsqueda mediante Excel para facilitar la búsqueda de
información y a su vez para los criterios de selección tanto
de exclusión como inclusión. Los criterios de inclusión
fueron: artículos desde 2004 hasta 2020, artículos en
español e inglés, artículos de acceso libre y los criterios de
exclusión fueron: artículos originales o de revisión con
datos incompletos, textos desactualizados sin un sustento
científico, artículos o estudios que no tengan que ver con
las aplicaciones médicas y odontológicas por parte de los
nanobots para la prevención de enfermedades.
ESTADO DEL ARTE
Los nanobots, denominados también nanomáquinas,
nanites, o nanoagentes, son robots bio-electromecánicos
encargados de realizar tareas concretas, con exactitud, a
una escala nanométrica. Su diseño se enfoca en la imitación
del comportamiento de organismos biológicos como las
bacterias. Como se ha descrito anteriormente son, auténti-
cas máquinas biomoleculares que permitirán ejercer diver-
sas acciones y manipular objetos en el futuro.
5
Los nano-
bots tienen gran capacidad en el diagnóstico médico, al
aislar patógenos o medir las propiedades físicas del tejido
en tiempo real, lo que permitiría conseguir un diagnóstico
temprano y exacto de enfermedades complejas.
6
Las técnicas de fabricación de los nanobots, sus compo-
nentes, características, tipos, la entrega para el suministro
de medicamentos y el procedimiento para la introducción
en el ser humano, se sugirió eliminarlos debido a que el
tema principal es la aplicación de los nanobots en la medi-
cina y en odontología. Para complementar su conocimiento
se sugiere revisar la bibliografía complementaria1-9 que se
encuentra al final.
Aplicaciones en medicina
Hematología
El uso de nanobots en hematología comprende desde
transfusiones de compuestos no portadores de oxígeno en
sangre hasta reparar la hemostasia.
4
Los respirocitos cumpli-
rían las funciones que desempeñan los glóbulos rojos, cada
respirocito tiene tres tipos de rotores. El primer rotor libera
el oxígeno almacenado mientras viaja por el cuerpo, el
segundo rotor captura el dióxido de carbono en el torrente
sanguíneo y lo libera en los pulmones, y el último rotor se
encarga de recoger la glucosa del torrente sanguíneo y la usa
como fuente de combustible. Además, con la ayuda de los
respirocitos programados se podría eliminar el monóxido de
carbono y gases tóxicos del cuerpo. Los microbívoros reem-
plazarían a los glóbulos blancos también son conocidos
como fagocitos nanobóticos.
4
El proceso de la fagocitosis a
cargo de los microbívoros sucede de la siguiente manera, la
bacteria se une a la superficie del microbívoro, luego, las
garras robóticas del microbívoro se elevan desde la superfi-
cie y se adhieren a la bacteria, posteriormente, la bacteria se
introduce en la cámara de morcelación y se tritura. Se estima
que 30 segundos son suficientes para completar todo el ciclo
de fagocitosis por los microbívoros.
4,7
Detección y tratamiento al cáncer
Con la implementación de los nanobots se podría
diagnosticar y tratar con éxito el cáncer, debido a la capaci-
dad del nanorobot de ser altamente específico al sitio de
afección, es decir, al ser programado podría detectar y
eliminar únicamente las células cancerígenas, además de
suprimir los efectos secundarios de la terapia convencional,
es decir la quimioterapia.
8
Los nanobots con biosensor
químico (nanosensor) podrían detectar las células tumora-
les en la etapa inicial del desarrollo del cáncer. También
serían capaces de encontrar la intensidad de las señales de
E-cadherina y su repercusión en la evolución del cáncer.
9
Cirugía- Neurocirugía
La cirugía por lo general es un procedimiento invasivo
que podría generar lesiones, así mismo es un método costo-
so y en algunas ocasiones requiere de un tiempo considera-
ble de recuperación postoperatoria del paciente. Estos
obstáculos pueden superarse mediante el uso de nanobots,
con la posibilidad de crear un nanobot programado quirúr-
gicamente el cual, podría actuar como un cirujano in situ,
semiautónomo dentro del cuerpo. El nanobot realizaría
diversas funciones como son: diagnóstico de patologías y
corrección de lesiones mediante la nanomanipulación
interna ordenada por una computadora desde el exterior.
4
En el área de neurocirugía uno de los procesos más
importantes para la prevención de la morbilidad y la morta-
lidad por derrame es el tratamiento del aneurisma cerebral
antes de la rotura, cerca del 10% de los pacientes fallecen
antes de acudir a un centro hospitalario, el 5% muere dentro
de las 24 horas posteriores a la rotura del mismo y el 50%
muere dentro de 30 días. Con la implementación de los
nanobots se podría detectar un aneurisma o realizar el
seguimiento del mismo, un nanobot intravascular con la
capacidad de detectar la formación de aneurismas a través
de la detección de niveles elevados de proteína de óxido
nítrico sintasa dentro del vaso sanguíneo afectado, ha sido
propuesto por Cavalcanti et al.
4
, en el 2009. Además, estos
nanobots tendrían la capacidad de comunicar de forma
inalámbrica información de los cambios vasculares
pertinentes a los proveedores de atención, lo que potencial-
mente reduce los costos de detección de imágenes y visitas
de seguimiento frecuentes por parte del paciente hacia el
centro hospitalario.
10
Diabetes
Un nanobot basado en nanobioelectrónica se podría
utilizar de manera exitosa para el control de la diabetes, este
trabajaría con un ordenador con la aplicación de nanorobóti-
ca médica, utilizando los datos clínicos del paciente.4 De esta
forma el paciente estaría bien informado sobre sus valores de
azúcar en sangre y evitaría la hiperglucemia a través de las
señales de radiofrecuencia a un teléfono móvil que lleva el
paciente y si la glucosa alcanza niveles críticos, los nanobots
emiten una alarma a través del teléfono móvil.
8
Reparación / reconstrucción de tejido dañado
Las aplicaciones médicas por parte del nanobot en la
reparación de tejidos dañados incluyen: cierre de una vena
dividida, regeneración de piel, regeneración de tejido necró-
tico. Los nanobots podrían reparar y curar fácilmente el
tejido dañado tomando moléculas existentes, replicándolas y
ensamblando nuevas moléculas en las capas de tejido. Por
ejemplo, esta aplicación sería útil en caso de fracturas óseas,
para esto es necesario obtener primero una ecografía de las
estructuras óseas y luego se crean nanopartículas similares al
hueso utilizando los resultados de la ecografía, cuando estas
nanopartículas llegan al hueso fracturado, se ensamblan para
formar una estructura que pasa a ser parte del hueso.
11
Enfermedad Renal (lisis de los nefrolitos)
El dolor que provocan los cálculos renales es intenso,
los nefrolitos mayores a 7mm no se eliminan mediante la
orina, sino a través de litotricia lo cual es un procedimiento
invasivo, por lo tanto, los nanobots podrían romper los
cálculos mediante descargas ultrasónicas, dichos cálculos
saldrían sin dificultad a través de la orina.
4,8
Aplicaciones en odontología
Anestesia
Para inducir la anestesia, se colocaría en la encía un gel
que contiene millones de robots, una vez que los nanobots
entren en contacto con la superficie de la corona o la
mucosa podrían llegar a la pulpa a través del surco gingival
o los túbulos dentinarios, esto sería posible en aproximada-
mente 100 segundos (menos de 2 minutos).
12
Cuando llegan
a la pulpa, bloquean la sensibilidad del diente al controlar
los impulsos nerviosos bajo la vigilancia de un nanoordena-
dor. Una vez finalizado el tratamiento, el dentista ordena a
los nanobots que restauren la sensibilidad y posteriormente
su salida del diente, lo que le otorgaría al paciente una cita
odontológica libre de ansiedad y sin agujas.
13
Se estima que
la anestesia con los nanobots seria de acción rápida y rever-
sible, sin efectos secundarios ni complicaciones.
Bloqueo de los túbulos dentinarios para aliviar la hiper-
sensibilidad
La hipersensibilidad se origina por cambios en la
presión transmitida hidrodinámicamente a la pulpa. Los
túbulos dentinarios de un diente hipersensible tienen el
doble de diámetro y son ocho veces más abundantes que los
dientes no sensibles. Estas características llevarían al uso
de nanorobots que ocluyan los túbulos de manera selectiva
y precisa en minutos, utilizando material propio del diente,
ofreciendo así a los pacientes un tratamiento rápido y
permanente.
14
Dentífricos nanorobóticos (dentifrobots) /Enjuague
Bucal
Los dentífricos nanorobóticos o conocidos como denti-
frobots tienen una dimensión entre 1-10 μm, podrían ser
administrados a través de un enjuague bucal o una pasta
dental, llegando a cubrir todas las superficies subgingiva-
les, con la función de metabolizar la materia orgánica
atrapada en vapores inofensivos e inodoros.
15
Los dentifro-
bots tendrían fármacos diseñados genéticamente para hacer
frente a los microorganismos patógenos en especial con el
Streptococo mutans, llegando a convertirse en una posible
“vacuna” contra la caries dental.
16
De tal manera que, los
dentifrobots correctamente programados podrían distinguir
y aniquilar otras bacterias patógenas presentes en la
cavidad oral que producen halitosis y periodontopatías,
pero a su vez se respetaría la presencia de aproximadamen-
te 500 especies de bacterias inocuas o saprofitas de la
microflora.
4
Estos dentifrobots invisiblemente pequeños
son dispositivos puramente mecánicos que se desactivan de
forma segura cuando se ingieren.
Tratamiento dental estético o rehabilitador
En la odontología actual se encuentra en auge el uso del
implante dental para ayudar a reemplazar uno o varios
dientes ausentes, seguido por un período de osteointegra-
ción y su posterior rehabilitación colocando una corona o
prótesis sobre el implante. Esta técnica de rehabilitación
tiene sus ventajas y desventajas. Siendo un procedimiento
que por ser quirúrgico induce malestar al paciente, ya que
se requiere de varias sesiones, y en el peor de los casos el
implante puede ser rechazado por el organismo.
17
Las
técnicas nanodentales implicarán procedimientos genéticos
de ingeniería de tejidos, fabricación de nanobots para el
crecimiento de un diente nuevo in vitro, seguido de su
instalación en los alvéolos dentales. La nanoterapia de
sustitución completa de la dentición con dientes biológicos,
incluidos ambos compuestos minerales y celulares, tendría
la ventaja de ser posible en una sesión.
17,18
Los nanobots dentales reconstructivos mantendrán el
diente natural y mejorará su aspecto estético es decir en
términos de color, textura y durabilidad mediante la sustitu-
ción de las capas superiores del esmalte con materiales
biocompatibles, como zafiro y diamante, con una dureza de
20-100 veces más que el esmalte natural y, por lo tanto,
mayor resistencia a la fractura. Además, con la ayuda de los
nanobots dentales reconstructivos, controlados a distancia
y funcionando juntos podrían retirar la amalgama y hacer
una restauración estética.
18,19
Ortodoncia
Con la elaboración de nanobots ortodóncicos se podrían
examinar los tejidos periodontales, encía, ligamento,
cemento y hueso alveolar y así conseguir un movimiento
rápido del diente en tiempo de minutos a horas y sin
dolor.
20
Los robots de ortodoncia permitirían el endereza-
do, la rotación y el reposicionamiento vertical de los
dientes sin dolor, así como una rápida reparación de los
tejidos. Se está estudiando un nuevo alambre de acero
inoxidable que utilizaría nanotecnología combinada con
una resistencia ultra alta a la corrosión.
21
Nanotecnología en endodoncia
Una definición simple de nanotecnología es la “crea-
ción de materiales funcionales con estructuras de tamaño
de 100 nm o menos”.
22
En la especialidad de endodoncia
existe un número considerable de actividades de investiga-
ción en curso que intentan mejorar varios aspectos de la
gestión clínica, uno de ellos son los materiales de nanore-
lleno. Algunas nanopartículas poseen propiedades antimi-
crobianas que podrían mejorar la eficacia de los materiales
endodónticos, las soluciones de irrigación y los medica-
mentos intraconductos, debido a su diminuto tamaño y su
capacidad para extenderse a áreas anatómicas complejas de
los conductos radiculares. Por ende, se espera que con la
creación de materiales "nanomodificados" se podría mejo-
rar la calidad del tratamiento endodóntico.
23
Desinfección a base de nanopartículas en endodoncia
La desinfección de los conductos radiculares con nano-
partículas ha conseguido reconocimiento en los últimos
años, por la amplia actividad espectro-bacteriana. Las
nanopartículas utilizadas con mayor frecuencia en endo-
doncia incluyen: quitosano, óxido de zinc y plata. Las
nanopartículas de quitosano y óxido de zinc son eficaces
contra Enterococcus fecalis por su capacidad al alterar la
pared celular y por desintegrar las biopelículas dentro del
sistema de conductos radiculares. En la actualidad se están
evaluando nanopartículas de plata para ser usadas como
agentes desinfectantes del conducto radicular.
24
Materiales para la regeneración endodóntica
Los dientes con pulpas degeneradas y necrosis se tratan
mediante la terapia endodóntica, los tratamientos endodón-
ticos modernos brindan altos niveles de éxito para varias
enfermedades. Sin embargo, una manera óptima de
tratamiento podría radicar en enfoques regenerativos, es
decir, en el que los tejidos pulpares enfermos o necróticos
sean reemplazados con tejidos pulpares sanos para revitali-
zar los dientes. En el estudio de Fioretti et al., demostró que
a-MSH (péptidos de melanocortina) poseen propiedades
antiinflamatorias y promueven la proliferación de fibro-
blastos pulpares.
25
Selladores de conductos radiculares
Los investigadores han estudiado los cristales de nano-
hidroxiapatita (NHA) (279nm) como la composición
principal del nuevo biotipo de relleno del conducto radicu-
lar a base de cemento de fosfato de calcio en dientes extraí-
dos. Este sellador exhibió propiedades antimicrobianas
más fuertes contra Actinomyces naeslundii, Porphyromo-
nas gingivalis, Porphyromonas endodontalis y Fusobacte-
rium nucleatum que los selladores regulares, además,
demostró una microfiltración insignificante en compara-
ción con diferentes materiales de relleno.
25
Avances y limitaciones del uso de nanobots en aplica-
ciones médicas y odontológicas registrados en el año 2021
Como se ha mencionado anteriormente en el presente
articulo los nanobots tienen varias aplicaciones potenciales
en la medicina y odontología, por ejemplo, el tratamiento
del cáncer, cirugía, control de diabetes, medicina de preci-
sión, etc. Sin embargo, aún existen muchas ventajas y
desventajas del implementar nanobots en la salud de la
población enfocada a la prevención de enfermedades.
Los futuros nanobots médicos se pueden utilizar para
muchas aplicaciones principalmente como la focalización y
el diagnóstico temprano del cáncer, además se aumenta la
posibilidad de la administración de genes, y análisis de
signos vitales, en la mayoría de estas aplicaciones el requi-
sito importante del nanobot es la administración del fárma-
co al lugar específico.26 Puesto que, la administración del
fármaco es uno de los aspectos claves en operaciones como
la reparación de tejidos, la limpieza de vasos sanguíneos y
vías respiratorias, además de la administración del fármaco
únicamente a las células infectadas.
26
Sin embargo, los nanobots se enfrentan a algunas
limitaciones que incluyen altos costos de diseño, desarro-
llo, alta complejidad y dificultad para el movimiento dentro
del ser humano, esto se debe, a la naturaleza viscosa de la
sangre a nano escala, es casi imposible o muy complicado
que los nanobots portadores de fármacos pasen a través de
los vasos sanguíneos. El movimiento browniano provoca
colisiones entre moléculas por lo cual el comportamiento
del nanobot se volvería impredecible e incontrolable. Por lo
tanto, esta inestabilidad ha sido una limitación importante y
un desafío critico que en la actualidad los investigadores
están tratando de superar. Otro de los desafíos importantes
es desarrollar sensores de retroalimentación apropiados
para facilitar el control autónomo de los nanobots a una
escala más profunda.
27
Los nanobots deben ser altamente efectivos, específi-
cos, controlables, económicos en la producción en masa y
completamente operativos con un monitoreo mínimo, por
lo tanto, deben ser lo suficientemente pequeños como para
no deteriorar los tejidos sanos al ingresar al cuerpo pero
contradictoriamente en el área de la nano robótica se dice
que deben ser lo suficientemente grandes para manejar
señales endógenas y exógenas de múltiples sistemas de
detección del nanobot una vez haya ingresado al
cuerpo.
26,27
Una vez que se ha mencionado de manera breve acerca
del tamaño del nanobot, se presenta otro desafío que actual-
mente enfrentan los investigadores que incluye diseñar y
fabricar nanobots en dimensiones por debajo del rango
nanométrico y poder programar y coordinar una gran canti-
dad de nanobots también conocidos como enjambres.
Además, de recalcar otros problemas de diseño especifico
como la detección, la navegación, la comunicación de
potencia, la locomoción y la manipulación de los compo-
nentes de los nanobots son desafíos críticos en el área de la
nano robótica.
26
Actualmente, los investigadores se encuentran orienta-
dos en el desarrollo de nanobots bioinspirados, estos se
componen de varios componentes biológicos y podrían
realizar tareas biológicas preprogramadas a nivel celular. El
mayor inconveniente al desarrollar los nanobots bioinspira-
dos es establecer una conexión valida entre componentes
orgánicos e inorgánicos.
28
Es importante recalcar que la aplicación en un futuro de
los micro-nanomotores en seres humanos, como, la admi-
nistración de fármacos deberá superar el aclaramiento del
sistema inmunológico para no perderse como material
extraño dentro del organismo, es decir, además de aumentar
la administración de fármacos y le eficacia terapéutica, es
fundamental superar el sistema inmunológico del huésped.
Además, los nanobots deben suministrar terapia con un alto
grado de precisión al contactar el sitio; por lo tanto, el
motor deberá poder penetrar a través de las barreras propor-
cionadas por las células y los tejidos hasta áreas distantes
del organismo huésped, para ser utilizado de manera efecti-
va en diversas aplicaciones biomédicas, el diseño de
vehículos micro / nano es de vital importancia en el desem-
peño de la misión dada al nanobot.
26
En conclusión, incluso considerando los avances
recientes en el campo de los nanobots, este campo aún está
lejos de ser utilizado en aplicaciones clínicas, debido a los
problemas relacionados con la biocompatibilidad, la toxici-
dad y los riesgos asociados con la introducción de los nano-
bots en el cuerpo aún siguen pendientes y necesitan una
consideración adecuada y estudios de investigación experi-
mental. Por estas razones los organismos reguladores como
la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los EE.
UU.) todavía dudan en la aprobación de tales sistemas, ya
que faltan regulaciones gubernamentales.
29
CONCLUSIONES
La nanotecnología en medicina y odontología aún
enfrentan muchos desafíos. Sin embargo, con el descubri-
miento de los nanobots en el campo de la nanotecnología
daría esperanzas para la prevención, diagnóstico y
tratamiento de muchas enfermedades graves o inclusive
enfermedades que hasta la actualidad no existe cura como:
el cáncer, enfermedades cardíacas, trastornos genéticos,
VIH, diabetes, rotura de cálculos renales, reparar la hemos-
tasia, reparación o reconstrucción de tejidos dañados con
efectos secundarios mínimos. En el campo de la odontolo-
gía se prevé que con la ayuda de los nanobots se podría
inducir la anestesia sin la necesidad de utilizar agujas, es
decir, sería un procedimiento indoloro que disminuiría la
ansiedad en muchos pacientes, además, con los dentifro-
bots especializados o programados podrían prevenir la
caries dental a través de enjuagues bucales, otras áreas
odontológicas favorecidas con el uso de nanobots serían:
endodoncia, rehabilitación oral y ortodoncia. El futuro de la
odontología y medicina cambiarían por completo con el
uso de los nanobots, puesto que tendría un efecto profundo
en el cuidado de la salud y la vida humana. Daria una nueva
visión a la atención integral de la salud que conducirá a más
cambios en la intervención preventiva que en la curativa.
No obstante, es necesario abordar y superar grandes
desafíos que involucran normas éticas y de seguridad,
debido a que no existen en la actualidad estudios realizados
en seres humanos utilizando nanobots, por ende, la impor-
tancia de que más investigadores se sumen a este importan-
te tema, y que así, en un futuro se pueda curar enfermeda-
des en cuestión de minutos mejorando y extendiendo la
vida del ser humano.
Conflicto de interés:
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
Financiamiento:
Ninguno
Contribuciones de los autores: Samaniego Mayra en la
ejecución, desarrollo del tema, redacción del artículo,
búsqueda bibliográfica, Moscoso María Elizabeth en la
presentación del tema, redacción del artículo, búsqueda
bibliográfica, Calle María Daniela y Quito Érica en la
revisión del artículo.
INTRODUCCIÓN
Es evidente que con el pasar de los años han existido
cambios y avances importantes especialmente en áreas de
la ciencia y la tecnología. Siendo así que en el año 1959
Richard Feynman considerado como el “padre de la nano-
ciencia” en una conferencia en el Auditorio de Caltech de la
Universidad Tecnológica de California dijo: “hay mucho
sitio en el fondo”
1
, en el cual se refería a las utilidades de la
nanociencia y nanotecnología, concluyendo a la posibili-
dad de manipular de manera directa los átomos mediante la
síntesis química.
Es importante conceptualizar y diferenciar los términos
nanotecnología y nano-odontología. El término nanotecno-
logía fue introducido en el año de 1959, refiriéndose a la
metodología de emplear los diminutos o microscópicos
dispositivos tecnológicos o los nanobots. Según con la US
National Nanotechnology Initiative, “La nanotecnología es
la compresión de la materia que contiene imágenes, medi-
das, modelación, y manejo de la materia a nano escala,
donde los fenómenos únicos permiten nuevas aplicacio-
nes”.
2
En una de estas aplicaciones se encuentra la nanotec-
nología molecular que origina materiales biofuncionales
mediante técnicas físico-químicas
3
, que se podrán utilizar
en diferentes áreas médicas y odontológicas. Por lo tanto, la
nano-odontología es el término utilizado para referirse a la
aplicación odontológica por parte de la nanotecnología, que
permitiría utilizar nanomateriales y la nanorobótica dental
con la finalidad de brindar una salud oral óptima enfocada
a la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades
brindando la disminución y posiblemente la erradicación
del dolor, reducción del tiempo que conlleva un tratamiento
actual e incluso eliminar los tratamientos odontológicos
tradicionales.
Un nanobot es un robot autopropulsado autónomo
diminuto, su diámetro es aproximadamente de 0,5 a 3
micrones con partes de 1 a 100 nanómetros. Su componente
principal es el carbono en forma de diamante o fullereno.
Según el diccionario web de nanociencia y nanotecnología,
“un nanobot es una máquina imaginaria en una escala de
cierto número de nanómetros diseñada para realizar tareas
específicas”.
4
La desventaja de la aplicación de nanobots
que describe la ciencia es la dificultad para introducir estos
microrobots, es decir, el sitio de entrada al organismo, por
lo particular el flujo sanguíneo sería el encargado de trans-
portar el nanobot y a su vez desde el exterior seria progra-
mado y dirigido por el profesional de salud, sin embargo,
existen obstáculos como la presencia de coágulos y las
placas de ateromas. Por tal motivo, la ciencia sigue en
avance y se están diseñando diferentes medios de propul-
sión
3
, por lo que, con la evolución constante de la tecnolo-
gía en un futuro se podría lograr el ingreso de los nanobots
al organismo sin causar efectos secundarios. Estas increí-
Revista OACTIVA UC Cuenca. Vol. 7, No. 1, Enero-Abril, 2022
Nanobots: aplicaciones médicas y odontológicas 31
bles maquinas robóticas tendrían la capacidad de ingresar
en el cuerpo del ser humano y combatir directamente las
diferentes enfermedades complejas que hoy en día lleva-
rían mucho tiempo en ser diagnosticadas y curadas.
Las aplicaciones de los nanobots en la medicina y odon-
tología proporcionan una nueva alternativa futurista para el
tratamiento de enfermedades. Existen diferentes tipos de
nanobots enfocados en el sistema biológico del ser humano
como: los respirocitos, microbívoros, dentifrobots y vascu-
loides.4 En medicina con la ayuda de los nanobots se
podría tratar enfermedades complejas como: cáncer, infarto
agudo de miocardio, litiasis, etc.
En odontología la caries dental es una de las enfermeda-
des con mayor prevalencia que afecta la estructura dentaria
dejando repercusiones graves para la salud oral. Sin embar-
go, con la creación de los de dentifrobots en dimensiones de
1-10 μm disueltos en enjuagues o pastas dentales podrían
combatir al Streptococos mutans de manera directa y erradi-
car la caries y de igual manera, destruir microorganismos
patógenos relacionados a la enfermedad periodontal.
2
Por ende, la importancia de investigar las aplicaciones
de los nanobots en la medicina y su posterior utilidad en
odontología, con el propósito de mejorar la calidad de vida
del ser humano con un temprano diagnóstico y un correcto
tratamiento parece ser cuestión de tiempo. Con la presente
revisión bibliográfica se pretende actualizar los conoci-
mientos sobre los avances tecnológicos a través de los
nanobots a la sociedad, pero en particular a los profesiona-
les de la salud enfocándose en el diagnóstico y tratamiento,
con herramientas más avanzadas y futuristas que podrían
erradicar las enfermedades. El objetivo de esta revisión es
conocer las aplicaciones médicas y odontológicas del uso
de nanobots para el diagnóstico, tratamiento y prevención
de enfermedades mediante una revisión de la literatura.
MÉTODOS
Con la finalidad de lograr el objetivo general se realizó
una revisión bibliográfica minuciosa desde el año 2004 a
través de internet sobre las aplicaciones médicas y odonto-
lógicas del uso de nanobots a través de bases de datos
como: Pubmed, Scielo, Dialnet, Bases digitales científicas
de la biblioteca virtual de la Universidad Católica de
Cuenca y Google Académico. Las palabras clave que se
buscaron en el Decs y Mesh fueron: Prevención de Enfer-
medades, Diagnóstico, Tratamiento, Nanobot, Nanotecno-
logía. Para la selección de artículos se realizó una bitácora
de búsqueda mediante Excel para facilitar la búsqueda de
información y a su vez para los criterios de selección tanto
de exclusión como inclusión. Los criterios de inclusión
fueron: artículos desde 2004 hasta 2020, artículos en
español e inglés, artículos de acceso libre y los criterios de
exclusión fueron: artículos originales o de revisión con
datos incompletos, textos desactualizados sin un sustento
científico, artículos o estudios que no tengan que ver con
las aplicaciones médicas y odontológicas por parte de los
nanobots para la prevención de enfermedades.
ESTADO DEL ARTE
Los nanobots, denominados también nanomáquinas,
nanites, o nanoagentes, son robots bio-electromecánicos
encargados de realizar tareas concretas, con exactitud, a
una escala nanométrica. Su diseño se enfoca en la imitación
del comportamiento de organismos biológicos como las
bacterias. Como se ha descrito anteriormente son, auténti-
cas máquinas biomoleculares que permitirán ejercer diver-
sas acciones y manipular objetos en el futuro.
5
Los nano-
bots tienen gran capacidad en el diagnóstico médico, al
aislar patógenos o medir las propiedades físicas del tejido
en tiempo real, lo que permitiría conseguir un diagnóstico
temprano y exacto de enfermedades complejas.
6
Las técnicas de fabricación de los nanobots, sus compo-
nentes, características, tipos, la entrega para el suministro
de medicamentos y el procedimiento para la introducción
en el ser humano, se sugirió eliminarlos debido a que el
tema principal es la aplicación de los nanobots en la medi-
cina y en odontología. Para complementar su conocimiento
se sugiere revisar la bibliografía complementaria1-9 que se
encuentra al final.
Aplicaciones en medicina
Hematología
El uso de nanobots en hematología comprende desde
transfusiones de compuestos no portadores de oxígeno en
sangre hasta reparar la hemostasia.
4
Los respirocitos cumpli-
rían las funciones que desempeñan los glóbulos rojos, cada
respirocito tiene tres tipos de rotores. El primer rotor libera
el oxígeno almacenado mientras viaja por el cuerpo, el
segundo rotor captura el dióxido de carbono en el torrente
sanguíneo y lo libera en los pulmones, y el último rotor se
encarga de recoger la glucosa del torrente sanguíneo y la usa
como fuente de combustible. Además, con la ayuda de los
respirocitos programados se podría eliminar el monóxido de
carbono y gases tóxicos del cuerpo. Los microbívoros reem-
plazarían a los glóbulos blancos también son conocidos
como fagocitos nanobóticos.
4
El proceso de la fagocitosis a
cargo de los microbívoros sucede de la siguiente manera, la
bacteria se une a la superficie del microbívoro, luego, las
garras robóticas del microbívoro se elevan desde la superfi-
cie y se adhieren a la bacteria, posteriormente, la bacteria se
introduce en la cámara de morcelación y se tritura. Se estima
que 30 segundos son suficientes para completar todo el ciclo
de fagocitosis por los microbívoros.
4,7
Detección y tratamiento al cáncer
Con la implementación de los nanobots se podría
diagnosticar y tratar con éxito el cáncer, debido a la capaci-
dad del nanorobot de ser altamente específico al sitio de
afección, es decir, al ser programado podría detectar y
eliminar únicamente las células cancerígenas, además de
suprimir los efectos secundarios de la terapia convencional,
es decir la quimioterapia.
8
Los nanobots con biosensor
químico (nanosensor) podrían detectar las células tumora-
les en la etapa inicial del desarrollo del cáncer. También
serían capaces de encontrar la intensidad de las señales de
E-cadherina y su repercusión en la evolución del cáncer.
9
Cirugía- Neurocirugía
La cirugía por lo general es un procedimiento invasivo
que podría generar lesiones, así mismo es un método costo-
so y en algunas ocasiones requiere de un tiempo considera-
ble de recuperación postoperatoria del paciente. Estos
obstáculos pueden superarse mediante el uso de nanobots,
con la posibilidad de crear un nanobot programado quirúr-
gicamente el cual, podría actuar como un cirujano in situ,
semiautónomo dentro del cuerpo. El nanobot realizaría
diversas funciones como son: diagnóstico de patologías y
corrección de lesiones mediante la nanomanipulación
interna ordenada por una computadora desde el exterior.
4
En el área de neurocirugía uno de los procesos más
importantes para la prevención de la morbilidad y la morta-
lidad por derrame es el tratamiento del aneurisma cerebral
antes de la rotura, cerca del 10% de los pacientes fallecen
antes de acudir a un centro hospitalario, el 5% muere dentro
de las 24 horas posteriores a la rotura del mismo y el 50%
muere dentro de 30 días. Con la implementación de los
nanobots se podría detectar un aneurisma o realizar el
seguimiento del mismo, un nanobot intravascular con la
capacidad de detectar la formación de aneurismas a través
de la detección de niveles elevados de proteína de óxido
nítrico sintasa dentro del vaso sanguíneo afectado, ha sido
propuesto por Cavalcanti et al.
4
, en el 2009. Además, estos
nanobots tendrían la capacidad de comunicar de forma
inalámbrica información de los cambios vasculares
pertinentes a los proveedores de atención, lo que potencial-
mente reduce los costos de detección de imágenes y visitas
de seguimiento frecuentes por parte del paciente hacia el
centro hospitalario.
10
Diabetes
Un nanobot basado en nanobioelectrónica se podría
utilizar de manera exitosa para el control de la diabetes, este
trabajaría con un ordenador con la aplicación de nanorobóti-
ca médica, utilizando los datos clínicos del paciente.4 De esta
forma el paciente estaría bien informado sobre sus valores de
azúcar en sangre y evitaría la hiperglucemia a través de las
señales de radiofrecuencia a un teléfono móvil que lleva el
paciente y si la glucosa alcanza niveles críticos, los nanobots
emiten una alarma a través del teléfono móvil.
8
Reparación / reconstrucción de tejido dañado
Las aplicaciones médicas por parte del nanobot en la
reparación de tejidos dañados incluyen: cierre de una vena
dividida, regeneración de piel, regeneración de tejido necró-
tico. Los nanobots podrían reparar y curar fácilmente el
tejido dañado tomando moléculas existentes, replicándolas y
ensamblando nuevas moléculas en las capas de tejido. Por
ejemplo, esta aplicación sería útil en caso de fracturas óseas,
para esto es necesario obtener primero una ecografía de las
estructuras óseas y luego se crean nanopartículas similares al
hueso utilizando los resultados de la ecografía, cuando estas
nanopartículas llegan al hueso fracturado, se ensamblan para
formar una estructura que pasa a ser parte del hueso.
11
Enfermedad Renal (lisis de los nefrolitos)
El dolor que provocan los cálculos renales es intenso,
los nefrolitos mayores a 7mm no se eliminan mediante la
orina, sino a través de litotricia lo cual es un procedimiento
invasivo, por lo tanto, los nanobots podrían romper los
cálculos mediante descargas ultrasónicas, dichos cálculos
saldrían sin dificultad a través de la orina.
4,8
Aplicaciones en odontología
Anestesia
Para inducir la anestesia, se colocaría en la encía un gel
que contiene millones de robots, una vez que los nanobots
entren en contacto con la superficie de la corona o la
mucosa podrían llegar a la pulpa a través del surco gingival
o los túbulos dentinarios, esto sería posible en aproximada-
mente 100 segundos (menos de 2 minutos).
12
Cuando llegan
a la pulpa, bloquean la sensibilidad del diente al controlar
los impulsos nerviosos bajo la vigilancia de un nanoordena-
dor. Una vez finalizado el tratamiento, el dentista ordena a
los nanobots que restauren la sensibilidad y posteriormente
su salida del diente, lo que le otorgaría al paciente una cita
odontológica libre de ansiedad y sin agujas.
13
Se estima que
la anestesia con los nanobots seria de acción rápida y rever-
sible, sin efectos secundarios ni complicaciones.
Bloqueo de los túbulos dentinarios para aliviar la hiper-
sensibilidad
La hipersensibilidad se origina por cambios en la
presión transmitida hidrodinámicamente a la pulpa. Los
túbulos dentinarios de un diente hipersensible tienen el
doble de diámetro y son ocho veces más abundantes que los
dientes no sensibles. Estas características llevarían al uso
de nanorobots que ocluyan los túbulos de manera selectiva
y precisa en minutos, utilizando material propio del diente,
ofreciendo así a los pacientes un tratamiento rápido y
permanente.
14
Dentífricos nanorobóticos (dentifrobots) /Enjuague
Bucal
Los dentífricos nanorobóticos o conocidos como denti-
frobots tienen una dimensión entre 1-10 μm, podrían ser
administrados a través de un enjuague bucal o una pasta
dental, llegando a cubrir todas las superficies subgingiva-
les, con la función de metabolizar la materia orgánica
atrapada en vapores inofensivos e inodoros.
15
Los dentifro-
bots tendrían fármacos diseñados genéticamente para hacer
frente a los microorganismos patógenos en especial con el
Streptococo mutans, llegando a convertirse en una posible
“vacuna” contra la caries dental.
16
De tal manera que, los
dentifrobots correctamente programados podrían distinguir
y aniquilar otras bacterias patógenas presentes en la
cavidad oral que producen halitosis y periodontopatías,
pero a su vez se respetaría la presencia de aproximadamen-
te 500 especies de bacterias inocuas o saprofitas de la
microflora.
4
Estos dentifrobots invisiblemente pequeños
son dispositivos puramente mecánicos que se desactivan de
forma segura cuando se ingieren.
Tratamiento dental estético o rehabilitador
En la odontología actual se encuentra en auge el uso del
implante dental para ayudar a reemplazar uno o varios
dientes ausentes, seguido por un período de osteointegra-
ción y su posterior rehabilitación colocando una corona o
prótesis sobre el implante. Esta técnica de rehabilitación
tiene sus ventajas y desventajas. Siendo un procedimiento
que por ser quirúrgico induce malestar al paciente, ya que
se requiere de varias sesiones, y en el peor de los casos el
implante puede ser rechazado por el organismo.
17
Las
técnicas nanodentales implicarán procedimientos genéticos
de ingeniería de tejidos, fabricación de nanobots para el
crecimiento de un diente nuevo in vitro, seguido de su
instalación en los alvéolos dentales. La nanoterapia de
sustitución completa de la dentición con dientes biológicos,
incluidos ambos compuestos minerales y celulares, tendría
la ventaja de ser posible en una sesión.
17,18
Los nanobots dentales reconstructivos mantendrán el
diente natural y mejorará su aspecto estético es decir en
términos de color, textura y durabilidad mediante la sustitu-
ción de las capas superiores del esmalte con materiales
biocompatibles, como zafiro y diamante, con una dureza de
20-100 veces más que el esmalte natural y, por lo tanto,
mayor resistencia a la fractura. Además, con la ayuda de los
nanobots dentales reconstructivos, controlados a distancia
y funcionando juntos podrían retirar la amalgama y hacer
una restauración estética.
18,19
Ortodoncia
Con la elaboración de nanobots ortodóncicos se podrían
examinar los tejidos periodontales, encía, ligamento,
cemento y hueso alveolar y así conseguir un movimiento
rápido del diente en tiempo de minutos a horas y sin
dolor.
20
Los robots de ortodoncia permitirían el endereza-
do, la rotación y el reposicionamiento vertical de los
dientes sin dolor, así como una rápida reparación de los
tejidos. Se está estudiando un nuevo alambre de acero
inoxidable que utilizaría nanotecnología combinada con
una resistencia ultra alta a la corrosión.
21
Nanotecnología en endodoncia
Una definición simple de nanotecnología es la “crea-
ción de materiales funcionales con estructuras de tamaño
de 100 nm o menos”.
22
En la especialidad de endodoncia
existe un número considerable de actividades de investiga-
ción en curso que intentan mejorar varios aspectos de la
gestión clínica, uno de ellos son los materiales de nanore-
lleno. Algunas nanopartículas poseen propiedades antimi-
crobianas que podrían mejorar la eficacia de los materiales
endodónticos, las soluciones de irrigación y los medica-
mentos intraconductos, debido a su diminuto tamaño y su
capacidad para extenderse a áreas anatómicas complejas de
los conductos radiculares. Por ende, se espera que con la
creación de materiales "nanomodificados" se podría mejo-
rar la calidad del tratamiento endodóntico.
23
Desinfección a base de nanopartículas en endodoncia
La desinfección de los conductos radiculares con nano-
partículas ha conseguido reconocimiento en los últimos
años, por la amplia actividad espectro-bacteriana. Las
nanopartículas utilizadas con mayor frecuencia en endo-
doncia incluyen: quitosano, óxido de zinc y plata. Las
nanopartículas de quitosano y óxido de zinc son eficaces
contra Enterococcus fecalis por su capacidad al alterar la
pared celular y por desintegrar las biopelículas dentro del
sistema de conductos radiculares. En la actualidad se están
evaluando nanopartículas de plata para ser usadas como
agentes desinfectantes del conducto radicular.
24
Materiales para la regeneración endodóntica
Los dientes con pulpas degeneradas y necrosis se tratan
mediante la terapia endodóntica, los tratamientos endodón-
ticos modernos brindan altos niveles de éxito para varias
enfermedades. Sin embargo, una manera óptima de
tratamiento podría radicar en enfoques regenerativos, es
decir, en el que los tejidos pulpares enfermos o necróticos
sean reemplazados con tejidos pulpares sanos para revitali-
zar los dientes. En el estudio de Fioretti et al., demostró que
a-MSH (péptidos de melanocortina) poseen propiedades
antiinflamatorias y promueven la proliferación de fibro-
blastos pulpares.
25
Selladores de conductos radiculares
Los investigadores han estudiado los cristales de nano-
hidroxiapatita (NHA) (279nm) como la composición
principal del nuevo biotipo de relleno del conducto radicu-
lar a base de cemento de fosfato de calcio en dientes extraí-
dos. Este sellador exhibió propiedades antimicrobianas
más fuertes contra Actinomyces naeslundii, Porphyromo-
nas gingivalis, Porphyromonas endodontalis y Fusobacte-
rium nucleatum que los selladores regulares, además,
demostró una microfiltración insignificante en compara-
ción con diferentes materiales de relleno.
25
Avances y limitaciones del uso de nanobots en aplica-
ciones médicas y odontológicas registrados en el año 2021
Como se ha mencionado anteriormente en el presente
articulo los nanobots tienen varias aplicaciones potenciales
en la medicina y odontología, por ejemplo, el tratamiento
del cáncer, cirugía, control de diabetes, medicina de preci-
sión, etc. Sin embargo, aún existen muchas ventajas y
desventajas del implementar nanobots en la salud de la
población enfocada a la prevención de enfermedades.
Los futuros nanobots médicos se pueden utilizar para
muchas aplicaciones principalmente como la focalización y
el diagnóstico temprano del cáncer, además se aumenta la
posibilidad de la administración de genes, y análisis de
signos vitales, en la mayoría de estas aplicaciones el requi-
sito importante del nanobot es la administración del fárma-
co al lugar específico.26 Puesto que, la administración del
fármaco es uno de los aspectos claves en operaciones como
la reparación de tejidos, la limpieza de vasos sanguíneos y
vías respiratorias, además de la administración del fármaco
únicamente a las células infectadas.
26
Sin embargo, los nanobots se enfrentan a algunas
limitaciones que incluyen altos costos de diseño, desarro-
llo, alta complejidad y dificultad para el movimiento dentro
del ser humano, esto se debe, a la naturaleza viscosa de la
sangre a nano escala, es casi imposible o muy complicado
que los nanobots portadores de fármacos pasen a través de
los vasos sanguíneos. El movimiento browniano provoca
colisiones entre moléculas por lo cual el comportamiento
del nanobot se volvería impredecible e incontrolable. Por lo
tanto, esta inestabilidad ha sido una limitación importante y
un desafío critico que en la actualidad los investigadores
están tratando de superar. Otro de los desafíos importantes
es desarrollar sensores de retroalimentación apropiados
para facilitar el control autónomo de los nanobots a una
escala más profunda.
27
Los nanobots deben ser altamente efectivos, específi-
cos, controlables, económicos en la producción en masa y
completamente operativos con un monitoreo mínimo, por
lo tanto, deben ser lo suficientemente pequeños como para
no deteriorar los tejidos sanos al ingresar al cuerpo pero
contradictoriamente en el área de la nano robótica se dice
que deben ser lo suficientemente grandes para manejar
señales endógenas y exógenas de múltiples sistemas de
detección del nanobot una vez haya ingresado al
cuerpo.
26,27
Una vez que se ha mencionado de manera breve acerca
del tamaño del nanobot, se presenta otro desafío que actual-
mente enfrentan los investigadores que incluye diseñar y
fabricar nanobots en dimensiones por debajo del rango
nanométrico y poder programar y coordinar una gran canti-
dad de nanobots también conocidos como enjambres.
Además, de recalcar otros problemas de diseño especifico
como la detección, la navegación, la comunicación de
potencia, la locomoción y la manipulación de los compo-
nentes de los nanobots son desafíos críticos en el área de la
nano robótica.
26
Actualmente, los investigadores se encuentran orienta-
dos en el desarrollo de nanobots bioinspirados, estos se
componen de varios componentes biológicos y podrían
realizar tareas biológicas preprogramadas a nivel celular. El
mayor inconveniente al desarrollar los nanobots bioinspira-
dos es establecer una conexión valida entre componentes
orgánicos e inorgánicos.
28
Es importante recalcar que la aplicación en un futuro de
los micro-nanomotores en seres humanos, como, la admi-
nistración de fármacos deberá superar el aclaramiento del
sistema inmunológico para no perderse como material
extraño dentro del organismo, es decir, además de aumentar
la administración de fármacos y le eficacia terapéutica, es
fundamental superar el sistema inmunológico del huésped.
Además, los nanobots deben suministrar terapia con un alto
grado de precisión al contactar el sitio; por lo tanto, el
motor deberá poder penetrar a través de las barreras propor-
cionadas por las células y los tejidos hasta áreas distantes
del organismo huésped, para ser utilizado de manera efecti-
va en diversas aplicaciones biomédicas, el diseño de
vehículos micro / nano es de vital importancia en el desem-
peño de la misión dada al nanobot.
26
En conclusión, incluso considerando los avances
recientes en el campo de los nanobots, este campo aún está
lejos de ser utilizado en aplicaciones clínicas, debido a los
problemas relacionados con la biocompatibilidad, la toxici-
dad y los riesgos asociados con la introducción de los nano-
bots en el cuerpo aún siguen pendientes y necesitan una
consideración adecuada y estudios de investigación experi-
mental. Por estas razones los organismos reguladores como
la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los EE.
UU.) todavía dudan en la aprobación de tales sistemas, ya
que faltan regulaciones gubernamentales.
29
CONCLUSIONES
La nanotecnología en medicina y odontología aún
enfrentan muchos desafíos. Sin embargo, con el descubri-
miento de los nanobots en el campo de la nanotecnología
daría esperanzas para la prevención, diagnóstico y
tratamiento de muchas enfermedades graves o inclusive
enfermedades que hasta la actualidad no existe cura como:
el cáncer, enfermedades cardíacas, trastornos genéticos,
VIH, diabetes, rotura de cálculos renales, reparar la hemos-
tasia, reparación o reconstrucción de tejidos dañados con
efectos secundarios mínimos. En el campo de la odontolo-
gía se prevé que con la ayuda de los nanobots se podría
inducir la anestesia sin la necesidad de utilizar agujas, es
decir, sería un procedimiento indoloro que disminuiría la
ansiedad en muchos pacientes, además, con los dentifro-
bots especializados o programados podrían prevenir la
caries dental a través de enjuagues bucales, otras áreas
odontológicas favorecidas con el uso de nanobots serían:
endodoncia, rehabilitación oral y ortodoncia. El futuro de la
odontología y medicina cambiarían por completo con el
uso de los nanobots, puesto que tendría un efecto profundo
en el cuidado de la salud y la vida humana. Daria una nueva
visión a la atención integral de la salud que conducirá a más
cambios en la intervención preventiva que en la curativa.
No obstante, es necesario abordar y superar grandes
desafíos que involucran normas éticas y de seguridad,
debido a que no existen en la actualidad estudios realizados
en seres humanos utilizando nanobots, por ende, la impor-
tancia de que más investigadores se sumen a este importan-
te tema, y que así, en un futuro se pueda curar enfermeda-
des en cuestión de minutos mejorando y extendiendo la
vida del ser humano.
Conflicto de interés:
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
Financiamiento:
Ninguno
Contribuciones de los autores: Samaniego Mayra en la
ejecución, desarrollo del tema, redacción del artículo,
búsqueda bibliográfica, Moscoso María Elizabeth en la
presentación del tema, redacción del artículo, búsqueda
bibliográfica, Calle María Daniela y Quito Érica en la
revisión del artículo.
INTRODUCCIÓN
Es evidente que con el pasar de los años han existido
cambios y avances importantes especialmente en áreas de
la ciencia y la tecnología. Siendo así que en el año 1959
Richard Feynman considerado como el “padre de la nano-
ciencia” en una conferencia en el Auditorio de Caltech de la
Universidad Tecnológica de California dijo: “hay mucho
sitio en el fondo”
1
, en el cual se refería a las utilidades de la
nanociencia y nanotecnología, concluyendo a la posibili-
dad de manipular de manera directa los átomos mediante la
síntesis química.
Es importante conceptualizar y diferenciar los términos
nanotecnología y nano-odontología. El término nanotecno-
logía fue introducido en el año de 1959, refiriéndose a la
metodología de emplear los diminutos o microscópicos
dispositivos tecnológicos o los nanobots. Según con la US
National Nanotechnology Initiative, “La nanotecnología es
la compresión de la materia que contiene imágenes, medi-
das, modelación, y manejo de la materia a nano escala,
donde los fenómenos únicos permiten nuevas aplicacio-
nes”.
2
En una de estas aplicaciones se encuentra la nanotec-
nología molecular que origina materiales biofuncionales
mediante técnicas físico-químicas
3
, que se podrán utilizar
en diferentes áreas médicas y odontológicas. Por lo tanto, la
nano-odontología es el término utilizado para referirse a la
aplicación odontológica por parte de la nanotecnología, que
permitiría utilizar nanomateriales y la nanorobótica dental
con la finalidad de brindar una salud oral óptima enfocada
a la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades
brindando la disminución y posiblemente la erradicación
del dolor, reducción del tiempo que conlleva un tratamiento
actual e incluso eliminar los tratamientos odontológicos
tradicionales.
Un nanobot es un robot autopropulsado autónomo
diminuto, su diámetro es aproximadamente de 0,5 a 3
micrones con partes de 1 a 100 nanómetros. Su componente
principal es el carbono en forma de diamante o fullereno.
Según el diccionario web de nanociencia y nanotecnología,
“un nanobot es una máquina imaginaria en una escala de
cierto número de nanómetros diseñada para realizar tareas
específicas”.
4
La desventaja de la aplicación de nanobots
que describe la ciencia es la dificultad para introducir estos
microrobots, es decir, el sitio de entrada al organismo, por
lo particular el flujo sanguíneo sería el encargado de trans-
portar el nanobot y a su vez desde el exterior seria progra-
mado y dirigido por el profesional de salud, sin embargo,
existen obstáculos como la presencia de coágulos y las
placas de ateromas. Por tal motivo, la ciencia sigue en
avance y se están diseñando diferentes medios de propul-
sión
3
, por lo que, con la evolución constante de la tecnolo-
gía en un futuro se podría lograr el ingreso de los nanobots
al organismo sin causar efectos secundarios. Estas increí-
Samaniego, Mayra y cols.
Revista OACTIVA UC Cuenca. Vol. 7, No. 1, Enero-Abril, 2022
32
bles maquinas robóticas tendrían la capacidad de ingresar
en el cuerpo del ser humano y combatir directamente las
diferentes enfermedades complejas que hoy en día lleva-
rían mucho tiempo en ser diagnosticadas y curadas.
Las aplicaciones de los nanobots en la medicina y odon-
tología proporcionan una nueva alternativa futurista para el
tratamiento de enfermedades. Existen diferentes tipos de
nanobots enfocados en el sistema biológico del ser humano
como: los respirocitos, microbívoros, dentifrobots y vascu-
loides.4 En medicina con la ayuda de los nanobots se
podría tratar enfermedades complejas como: cáncer, infarto
agudo de miocardio, litiasis, etc.
En odontología la caries dental es una de las enfermeda-
des con mayor prevalencia que afecta la estructura dentaria
dejando repercusiones graves para la salud oral. Sin embar-
go, con la creación de los de dentifrobots en dimensiones de
1-10 μm disueltos en enjuagues o pastas dentales podrían
combatir al Streptococos mutans de manera directa y erradi-
car la caries y de igual manera, destruir microorganismos
patógenos relacionados a la enfermedad periodontal.
2
Por ende, la importancia de investigar las aplicaciones
de los nanobots en la medicina y su posterior utilidad en
odontología, con el propósito de mejorar la calidad de vida
del ser humano con un temprano diagnóstico y un correcto
tratamiento parece ser cuestión de tiempo. Con la presente
revisión bibliográfica se pretende actualizar los conoci-
mientos sobre los avances tecnológicos a través de los
nanobots a la sociedad, pero en particular a los profesiona-
les de la salud enfocándose en el diagnóstico y tratamiento,
con herramientas más avanzadas y futuristas que podrían
erradicar las enfermedades. El objetivo de esta revisión es
conocer las aplicaciones médicas y odontológicas del uso
de nanobots para el diagnóstico, tratamiento y prevención
de enfermedades mediante una revisión de la literatura.
MÉTODOS
Con la finalidad de lograr el objetivo general se realizó
una revisión bibliográfica minuciosa desde el año 2004 a
través de internet sobre las aplicaciones médicas y odonto-
lógicas del uso de nanobots a través de bases de datos
como: Pubmed, Scielo, Dialnet, Bases digitales científicas
de la biblioteca virtual de la Universidad Católica de
Cuenca y Google Académico. Las palabras clave que se
buscaron en el Decs y Mesh fueron: Prevención de Enfer-
medades, Diagnóstico, Tratamiento, Nanobot, Nanotecno-
logía. Para la selección de artículos se realizó una bitácora
de búsqueda mediante Excel para facilitar la búsqueda de
información y a su vez para los criterios de selección tanto
de exclusión como inclusión. Los criterios de inclusión
fueron: artículos desde 2004 hasta 2020, artículos en
español e inglés, artículos de acceso libre y los criterios de
exclusión fueron: artículos originales o de revisión con
datos incompletos, textos desactualizados sin un sustento
científico, artículos o estudios que no tengan que ver con
las aplicaciones médicas y odontológicas por parte de los
nanobots para la prevención de enfermedades.
ESTADO DEL ARTE
Los nanobots, denominados también nanomáquinas,
nanites, o nanoagentes, son robots bio-electromecánicos
encargados de realizar tareas concretas, con exactitud, a
una escala nanométrica. Su diseño se enfoca en la imitación
del comportamiento de organismos biológicos como las
bacterias. Como se ha descrito anteriormente son, auténti-
cas máquinas biomoleculares que permitirán ejercer diver-
sas acciones y manipular objetos en el futuro.
5
Los nano-
bots tienen gran capacidad en el diagnóstico médico, al
aislar patógenos o medir las propiedades físicas del tejido
en tiempo real, lo que permitiría conseguir un diagnóstico
temprano y exacto de enfermedades complejas.
6
Las técnicas de fabricación de los nanobots, sus compo-
nentes, características, tipos, la entrega para el suministro
de medicamentos y el procedimiento para la introducción
en el ser humano, se sugirió eliminarlos debido a que el
tema principal es la aplicación de los nanobots en la medi-
cina y en odontología. Para complementar su conocimiento
se sugiere revisar la bibliografía complementaria1-9 que se
encuentra al final.
Aplicaciones en medicina
Hematología
El uso de nanobots en hematología comprende desde
transfusiones de compuestos no portadores de oxígeno en
sangre hasta reparar la hemostasia.
4
Los respirocitos cumpli-
rían las funciones que desempeñan los glóbulos rojos, cada
respirocito tiene tres tipos de rotores. El primer rotor libera
el oxígeno almacenado mientras viaja por el cuerpo, el
segundo rotor captura el dióxido de carbono en el torrente
sanguíneo y lo libera en los pulmones, y el último rotor se
encarga de recoger la glucosa del torrente sanguíneo y la usa
como fuente de combustible. Además, con la ayuda de los
respirocitos programados se podría eliminar el monóxido de
carbono y gases tóxicos del cuerpo. Los microbívoros reem-
plazarían a los glóbulos blancos también son conocidos
como fagocitos nanobóticos.
4
El proceso de la fagocitosis a
cargo de los microbívoros sucede de la siguiente manera, la
bacteria se une a la superficie del microbívoro, luego, las
garras robóticas del microbívoro se elevan desde la superfi-
cie y se adhieren a la bacteria, posteriormente, la bacteria se
introduce en la cámara de morcelación y se tritura. Se estima
que 30 segundos son suficientes para completar todo el ciclo
de fagocitosis por los microbívoros.
4,7
Detección y tratamiento al cáncer
Con la implementación de los nanobots se podría
diagnosticar y tratar con éxito el cáncer, debido a la capaci-
dad del nanorobot de ser altamente específico al sitio de
afección, es decir, al ser programado podría detectar y
eliminar únicamente las células cancerígenas, además de
suprimir los efectos secundarios de la terapia convencional,
es decir la quimioterapia.
8
Los nanobots con biosensor
químico (nanosensor) podrían detectar las células tumora-
les en la etapa inicial del desarrollo del cáncer. También
serían capaces de encontrar la intensidad de las señales de
E-cadherina y su repercusión en la evolución del cáncer.
9
Cirugía- Neurocirugía
La cirugía por lo general es un procedimiento invasivo
que podría generar lesiones, así mismo es un método costo-
so y en algunas ocasiones requiere de un tiempo considera-
ble de recuperación postoperatoria del paciente. Estos
obstáculos pueden superarse mediante el uso de nanobots,
con la posibilidad de crear un nanobot programado quirúr-
gicamente el cual, podría actuar como un cirujano in situ,
semiautónomo dentro del cuerpo. El nanobot realizaría
diversas funciones como son: diagnóstico de patologías y
corrección de lesiones mediante la nanomanipulación
interna ordenada por una computadora desde el exterior.
4
En el área de neurocirugía uno de los procesos más
importantes para la prevención de la morbilidad y la morta-
lidad por derrame es el tratamiento del aneurisma cerebral
antes de la rotura, cerca del 10% de los pacientes fallecen
antes de acudir a un centro hospitalario, el 5% muere dentro
de las 24 horas posteriores a la rotura del mismo y el 50%
muere dentro de 30 días. Con la implementación de los
nanobots se podría detectar un aneurisma o realizar el
seguimiento del mismo, un nanobot intravascular con la
capacidad de detectar la formación de aneurismas a través
de la detección de niveles elevados de proteína de óxido
nítrico sintasa dentro del vaso sanguíneo afectado, ha sido
propuesto por Cavalcanti et al.
4
, en el 2009. Además, estos
nanobots tendrían la capacidad de comunicar de forma
inalámbrica información de los cambios vasculares
pertinentes a los proveedores de atención, lo que potencial-
mente reduce los costos de detección de imágenes y visitas
de seguimiento frecuentes por parte del paciente hacia el
centro hospitalario.
10
Diabetes
Un nanobot basado en nanobioelectrónica se podría
utilizar de manera exitosa para el control de la diabetes, este
trabajaría con un ordenador con la aplicación de nanorobóti-
ca médica, utilizando los datos clínicos del paciente.4 De esta
forma el paciente estaría bien informado sobre sus valores de
azúcar en sangre y evitaría la hiperglucemia a través de las
señales de radiofrecuencia a un teléfono móvil que lleva el
paciente y si la glucosa alcanza niveles críticos, los nanobots
emiten una alarma a través del teléfono móvil.
8
Reparación / reconstrucción de tejido dañado
Las aplicaciones médicas por parte del nanobot en la
reparación de tejidos dañados incluyen: cierre de una vena
dividida, regeneración de piel, regeneración de tejido necró-
tico. Los nanobots podrían reparar y curar fácilmente el
tejido dañado tomando moléculas existentes, replicándolas y
ensamblando nuevas moléculas en las capas de tejido. Por
ejemplo, esta aplicación sería útil en caso de fracturas óseas,
para esto es necesario obtener primero una ecografía de las
estructuras óseas y luego se crean nanopartículas similares al
hueso utilizando los resultados de la ecografía, cuando estas
nanopartículas llegan al hueso fracturado, se ensamblan para
formar una estructura que pasa a ser parte del hueso.
11
Enfermedad Renal (lisis de los nefrolitos)
El dolor que provocan los cálculos renales es intenso,
los nefrolitos mayores a 7mm no se eliminan mediante la
orina, sino a través de litotricia lo cual es un procedimiento
invasivo, por lo tanto, los nanobots podrían romper los
cálculos mediante descargas ultrasónicas, dichos cálculos
saldrían sin dificultad a través de la orina.
4,8
Aplicaciones en odontología
Anestesia
Para inducir la anestesia, se colocaría en la encía un gel
que contiene millones de robots, una vez que los nanobots
entren en contacto con la superficie de la corona o la
mucosa podrían llegar a la pulpa a través del surco gingival
o los túbulos dentinarios, esto sería posible en aproximada-
mente 100 segundos (menos de 2 minutos).
12
Cuando llegan
a la pulpa, bloquean la sensibilidad del diente al controlar
los impulsos nerviosos bajo la vigilancia de un nanoordena-
dor. Una vez finalizado el tratamiento, el dentista ordena a
los nanobots que restauren la sensibilidad y posteriormente
su salida del diente, lo que le otorgaría al paciente una cita
odontológica libre de ansiedad y sin agujas.
13
Se estima que
la anestesia con los nanobots seria de acción rápida y rever-
sible, sin efectos secundarios ni complicaciones.
Bloqueo de los túbulos dentinarios para aliviar la hiper-
sensibilidad
La hipersensibilidad se origina por cambios en la
presión transmitida hidrodinámicamente a la pulpa. Los
túbulos dentinarios de un diente hipersensible tienen el
doble de diámetro y son ocho veces más abundantes que los
dientes no sensibles. Estas características llevarían al uso
de nanorobots que ocluyan los túbulos de manera selectiva
y precisa en minutos, utilizando material propio del diente,
ofreciendo así a los pacientes un tratamiento rápido y
permanente.
14
Dentífricos nanorobóticos (dentifrobots) /Enjuague
Bucal
Los dentífricos nanorobóticos o conocidos como denti-
frobots tienen una dimensión entre 1-10 μm, podrían ser
administrados a través de un enjuague bucal o una pasta
dental, llegando a cubrir todas las superficies subgingiva-
les, con la función de metabolizar la materia orgánica
atrapada en vapores inofensivos e inodoros.
15
Los dentifro-
bots tendrían fármacos diseñados genéticamente para hacer
frente a los microorganismos patógenos en especial con el
Streptococo mutans, llegando a convertirse en una posible
“vacuna” contra la caries dental.
16
De tal manera que, los
dentifrobots correctamente programados podrían distinguir
y aniquilar otras bacterias patógenas presentes en la
cavidad oral que producen halitosis y periodontopatías,
pero a su vez se respetaría la presencia de aproximadamen-
te 500 especies de bacterias inocuas o saprofitas de la
microflora.
4
Estos dentifrobots invisiblemente pequeños
son dispositivos puramente mecánicos que se desactivan de
forma segura cuando se ingieren.
Tratamiento dental estético o rehabilitador
En la odontología actual se encuentra en auge el uso del
implante dental para ayudar a reemplazar uno o varios
dientes ausentes, seguido por un período de osteointegra-
ción y su posterior rehabilitación colocando una corona o
prótesis sobre el implante. Esta técnica de rehabilitación
tiene sus ventajas y desventajas. Siendo un procedimiento
que por ser quirúrgico induce malestar al paciente, ya que
se requiere de varias sesiones, y en el peor de los casos el
implante puede ser rechazado por el organismo.
17
Las
técnicas nanodentales implicarán procedimientos genéticos
de ingeniería de tejidos, fabricación de nanobots para el
crecimiento de un diente nuevo in vitro, seguido de su
instalación en los alvéolos dentales. La nanoterapia de
sustitución completa de la dentición con dientes biológicos,
incluidos ambos compuestos minerales y celulares, tendría
la ventaja de ser posible en una sesión.
17,18
Los nanobots dentales reconstructivos mantendrán el
diente natural y mejorará su aspecto estético es decir en
términos de color, textura y durabilidad mediante la sustitu-
ción de las capas superiores del esmalte con materiales
biocompatibles, como zafiro y diamante, con una dureza de
20-100 veces más que el esmalte natural y, por lo tanto,
mayor resistencia a la fractura. Además, con la ayuda de los
nanobots dentales reconstructivos, controlados a distancia
y funcionando juntos podrían retirar la amalgama y hacer
una restauración estética.
18,19
Ortodoncia
Con la elaboración de nanobots ortodóncicos se podrían
examinar los tejidos periodontales, encía, ligamento,
cemento y hueso alveolar y así conseguir un movimiento
rápido del diente en tiempo de minutos a horas y sin
dolor.
20
Los robots de ortodoncia permitirían el endereza-
do, la rotación y el reposicionamiento vertical de los
dientes sin dolor, así como una rápida reparación de los
tejidos. Se está estudiando un nuevo alambre de acero
inoxidable que utilizaría nanotecnología combinada con
una resistencia ultra alta a la corrosión.
21
Nanotecnología en endodoncia
Una definición simple de nanotecnología es la “crea-
ción de materiales funcionales con estructuras de tamaño
de 100 nm o menos”.
22
En la especialidad de endodoncia
existe un número considerable de actividades de investiga-
ción en curso que intentan mejorar varios aspectos de la
gestión clínica, uno de ellos son los materiales de nanore-
lleno. Algunas nanopartículas poseen propiedades antimi-
crobianas que podrían mejorar la eficacia de los materiales
endodónticos, las soluciones de irrigación y los medica-
mentos intraconductos, debido a su diminuto tamaño y su
capacidad para extenderse a áreas anatómicas complejas de
los conductos radiculares. Por ende, se espera que con la
creación de materiales "nanomodificados" se podría mejo-
rar la calidad del tratamiento endodóntico.
23
Desinfección a base de nanopartículas en endodoncia
La desinfección de los conductos radiculares con nano-
partículas ha conseguido reconocimiento en los últimos
años, por la amplia actividad espectro-bacteriana. Las
nanopartículas utilizadas con mayor frecuencia en endo-
doncia incluyen: quitosano, óxido de zinc y plata. Las
nanopartículas de quitosano y óxido de zinc son eficaces
contra Enterococcus fecalis por su capacidad al alterar la
pared celular y por desintegrar las biopelículas dentro del
sistema de conductos radiculares. En la actualidad se están
evaluando nanopartículas de plata para ser usadas como
agentes desinfectantes del conducto radicular.
24
Materiales para la regeneración endodóntica
Los dientes con pulpas degeneradas y necrosis se tratan
mediante la terapia endodóntica, los tratamientos endodón-
ticos modernos brindan altos niveles de éxito para varias
enfermedades. Sin embargo, una manera óptima de
tratamiento podría radicar en enfoques regenerativos, es
decir, en el que los tejidos pulpares enfermos o necróticos
sean reemplazados con tejidos pulpares sanos para revitali-
zar los dientes. En el estudio de Fioretti et al., demostró que
a-MSH (péptidos de melanocortina) poseen propiedades
antiinflamatorias y promueven la proliferación de fibro-
blastos pulpares.
25
Selladores de conductos radiculares
Los investigadores han estudiado los cristales de nano-
hidroxiapatita (NHA) (279nm) como la composición
principal del nuevo biotipo de relleno del conducto radicu-
lar a base de cemento de fosfato de calcio en dientes extraí-
dos. Este sellador exhibió propiedades antimicrobianas
más fuertes contra Actinomyces naeslundii, Porphyromo-
nas gingivalis, Porphyromonas endodontalis y Fusobacte-
rium nucleatum que los selladores regulares, además,
demostró una microfiltración insignificante en compara-
ción con diferentes materiales de relleno.
25
Avances y limitaciones del uso de nanobots en aplica-
ciones médicas y odontológicas registrados en el año 2021
Como se ha mencionado anteriormente en el presente
articulo los nanobots tienen varias aplicaciones potenciales
en la medicina y odontología, por ejemplo, el tratamiento
del cáncer, cirugía, control de diabetes, medicina de preci-
sión, etc. Sin embargo, aún existen muchas ventajas y
desventajas del implementar nanobots en la salud de la
población enfocada a la prevención de enfermedades.
Los futuros nanobots médicos se pueden utilizar para
muchas aplicaciones principalmente como la focalización y
el diagnóstico temprano del cáncer, además se aumenta la
posibilidad de la administración de genes, y análisis de
signos vitales, en la mayoría de estas aplicaciones el requi-
sito importante del nanobot es la administración del fárma-
co al lugar específico.26 Puesto que, la administración del
fármaco es uno de los aspectos claves en operaciones como
la reparación de tejidos, la limpieza de vasos sanguíneos y
vías respiratorias, además de la administración del fármaco
únicamente a las células infectadas.
26
Sin embargo, los nanobots se enfrentan a algunas
limitaciones que incluyen altos costos de diseño, desarro-
llo, alta complejidad y dificultad para el movimiento dentro
del ser humano, esto se debe, a la naturaleza viscosa de la
sangre a nano escala, es casi imposible o muy complicado
que los nanobots portadores de fármacos pasen a través de
los vasos sanguíneos. El movimiento browniano provoca
colisiones entre moléculas por lo cual el comportamiento
del nanobot se volvería impredecible e incontrolable. Por lo
tanto, esta inestabilidad ha sido una limitación importante y
un desafío critico que en la actualidad los investigadores
están tratando de superar. Otro de los desafíos importantes
es desarrollar sensores de retroalimentación apropiados
para facilitar el control autónomo de los nanobots a una
escala más profunda.
27
Los nanobots deben ser altamente efectivos, específi-
cos, controlables, económicos en la producción en masa y
completamente operativos con un monitoreo mínimo, por
lo tanto, deben ser lo suficientemente pequeños como para
no deteriorar los tejidos sanos al ingresar al cuerpo pero
contradictoriamente en el área de la nano robótica se dice
que deben ser lo suficientemente grandes para manejar
señales endógenas y exógenas de múltiples sistemas de
detección del nanobot una vez haya ingresado al
cuerpo.
26,27
Una vez que se ha mencionado de manera breve acerca
del tamaño del nanobot, se presenta otro desafío que actual-
mente enfrentan los investigadores que incluye diseñar y
fabricar nanobots en dimensiones por debajo del rango
nanométrico y poder programar y coordinar una gran canti-
dad de nanobots también conocidos como enjambres.
Además, de recalcar otros problemas de diseño especifico
como la detección, la navegación, la comunicación de
potencia, la locomoción y la manipulación de los compo-
nentes de los nanobots son desafíos críticos en el área de la
nano robótica.
26
Actualmente, los investigadores se encuentran orienta-
dos en el desarrollo de nanobots bioinspirados, estos se
componen de varios componentes biológicos y podrían
realizar tareas biológicas preprogramadas a nivel celular. El
mayor inconveniente al desarrollar los nanobots bioinspira-
dos es establecer una conexión valida entre componentes
orgánicos e inorgánicos.
28
Es importante recalcar que la aplicación en un futuro de
los micro-nanomotores en seres humanos, como, la admi-
nistración de fármacos deberá superar el aclaramiento del
sistema inmunológico para no perderse como material
extraño dentro del organismo, es decir, además de aumentar
la administración de fármacos y le eficacia terapéutica, es
fundamental superar el sistema inmunológico del huésped.
Además, los nanobots deben suministrar terapia con un alto
grado de precisión al contactar el sitio; por lo tanto, el
motor deberá poder penetrar a través de las barreras propor-
cionadas por las células y los tejidos hasta áreas distantes
del organismo huésped, para ser utilizado de manera efecti-
va en diversas aplicaciones biomédicas, el diseño de
vehículos micro / nano es de vital importancia en el desem-
peño de la misión dada al nanobot.
26
En conclusión, incluso considerando los avances
recientes en el campo de los nanobots, este campo aún está
lejos de ser utilizado en aplicaciones clínicas, debido a los
problemas relacionados con la biocompatibilidad, la toxici-
dad y los riesgos asociados con la introducción de los nano-
bots en el cuerpo aún siguen pendientes y necesitan una
consideración adecuada y estudios de investigación experi-
mental. Por estas razones los organismos reguladores como
la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los EE.
UU.) todavía dudan en la aprobación de tales sistemas, ya
que faltan regulaciones gubernamentales.
29
CONCLUSIONES
La nanotecnología en medicina y odontología aún
enfrentan muchos desafíos. Sin embargo, con el descubri-
miento de los nanobots en el campo de la nanotecnología
daría esperanzas para la prevención, diagnóstico y
tratamiento de muchas enfermedades graves o inclusive
enfermedades que hasta la actualidad no existe cura como:
el cáncer, enfermedades cardíacas, trastornos genéticos,
VIH, diabetes, rotura de cálculos renales, reparar la hemos-
tasia, reparación o reconstrucción de tejidos dañados con
efectos secundarios mínimos. En el campo de la odontolo-
gía se prevé que con la ayuda de los nanobots se podría
inducir la anestesia sin la necesidad de utilizar agujas, es
decir, sería un procedimiento indoloro que disminuiría la
ansiedad en muchos pacientes, además, con los dentifro-
bots especializados o programados podrían prevenir la
caries dental a través de enjuagues bucales, otras áreas
odontológicas favorecidas con el uso de nanobots serían:
endodoncia, rehabilitación oral y ortodoncia. El futuro de la
odontología y medicina cambiarían por completo con el
uso de los nanobots, puesto que tendría un efecto profundo
en el cuidado de la salud y la vida humana. Daria una nueva
visión a la atención integral de la salud que conducirá a más
cambios en la intervención preventiva que en la curativa.
No obstante, es necesario abordar y superar grandes
desafíos que involucran normas éticas y de seguridad,
debido a que no existen en la actualidad estudios realizados
en seres humanos utilizando nanobots, por ende, la impor-
tancia de que más investigadores se sumen a este importan-
te tema, y que así, en un futuro se pueda curar enfermeda-
des en cuestión de minutos mejorando y extendiendo la
vida del ser humano.
Conflicto de interés:
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
Financiamiento:
Ninguno
Contribuciones de los autores: Samaniego Mayra en la
ejecución, desarrollo del tema, redacción del artículo,
búsqueda bibliográfica, Moscoso María Elizabeth en la
presentación del tema, redacción del artículo, búsqueda
bibliográfica, Calle María Daniela y Quito Érica en la
revisión del artículo.
INTRODUCCIÓN
Es evidente que con el pasar de los años han existido
cambios y avances importantes especialmente en áreas de
la ciencia y la tecnología. Siendo así que en el año 1959
Richard Feynman considerado como el “padre de la nano-
ciencia” en una conferencia en el Auditorio de Caltech de la
Universidad Tecnológica de California dijo: “hay mucho
sitio en el fondo”
1
, en el cual se refería a las utilidades de la
nanociencia y nanotecnología, concluyendo a la posibili-
dad de manipular de manera directa los átomos mediante la
síntesis química.
Es importante conceptualizar y diferenciar los términos
nanotecnología y nano-odontología. El término nanotecno-
logía fue introducido en el año de 1959, refiriéndose a la
metodología de emplear los diminutos o microscópicos
dispositivos tecnológicos o los nanobots. Según con la US
National Nanotechnology Initiative, “La nanotecnología es
la compresión de la materia que contiene imágenes, medi-
das, modelación, y manejo de la materia a nano escala,
donde los fenómenos únicos permiten nuevas aplicacio-
nes”.
2
En una de estas aplicaciones se encuentra la nanotec-
nología molecular que origina materiales biofuncionales
mediante técnicas físico-químicas
3
, que se podrán utilizar
en diferentes áreas médicas y odontológicas. Por lo tanto, la
nano-odontología es el término utilizado para referirse a la
aplicación odontológica por parte de la nanotecnología, que
permitiría utilizar nanomateriales y la nanorobótica dental
con la finalidad de brindar una salud oral óptima enfocada
a la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades
brindando la disminución y posiblemente la erradicación
del dolor, reducción del tiempo que conlleva un tratamiento
actual e incluso eliminar los tratamientos odontológicos
tradicionales.
Un nanobot es un robot autopropulsado autónomo
diminuto, su diámetro es aproximadamente de 0,5 a 3
micrones con partes de 1 a 100 nanómetros. Su componente
principal es el carbono en forma de diamante o fullereno.
Según el diccionario web de nanociencia y nanotecnología,
“un nanobot es una máquina imaginaria en una escala de
cierto número de nanómetros diseñada para realizar tareas
específicas”.
4
La desventaja de la aplicación de nanobots
que describe la ciencia es la dificultad para introducir estos
microrobots, es decir, el sitio de entrada al organismo, por
lo particular el flujo sanguíneo sería el encargado de trans-
portar el nanobot y a su vez desde el exterior seria progra-
mado y dirigido por el profesional de salud, sin embargo,
existen obstáculos como la presencia de coágulos y las
placas de ateromas. Por tal motivo, la ciencia sigue en
avance y se están diseñando diferentes medios de propul-
sión
3
, por lo que, con la evolución constante de la tecnolo-
gía en un futuro se podría lograr el ingreso de los nanobots
al organismo sin causar efectos secundarios. Estas increí-
Nanobots: aplicaciones médicas y odontológicas
Revista OACTIVA UC Cuenca. Vol. 7, No. 1, Enero-Abril, 2022
33
bles maquinas robóticas tendrían la capacidad de ingresar
en el cuerpo del ser humano y combatir directamente las
diferentes enfermedades complejas que hoy en día lleva-
rían mucho tiempo en ser diagnosticadas y curadas.
Las aplicaciones de los nanobots en la medicina y odon-
tología proporcionan una nueva alternativa futurista para el
tratamiento de enfermedades. Existen diferentes tipos de
nanobots enfocados en el sistema biológico del ser humano
como: los respirocitos, microbívoros, dentifrobots y vascu-
loides.4 En medicina con la ayuda de los nanobots se
podría tratar enfermedades complejas como: cáncer, infarto
agudo de miocardio, litiasis, etc.
En odontología la caries dental es una de las enfermeda-
des con mayor prevalencia que afecta la estructura dentaria
dejando repercusiones graves para la salud oral. Sin embar-
go, con la creación de los de dentifrobots en dimensiones de
1-10 μm disueltos en enjuagues o pastas dentales podrían
combatir al Streptococos mutans de manera directa y erradi-
car la caries y de igual manera, destruir microorganismos
patógenos relacionados a la enfermedad periodontal.
2
Por ende, la importancia de investigar las aplicaciones
de los nanobots en la medicina y su posterior utilidad en
odontología, con el propósito de mejorar la calidad de vida
del ser humano con un temprano diagnóstico y un correcto
tratamiento parece ser cuestión de tiempo. Con la presente
revisión bibliográfica se pretende actualizar los conoci-
mientos sobre los avances tecnológicos a través de los
nanobots a la sociedad, pero en particular a los profesiona-
les de la salud enfocándose en el diagnóstico y tratamiento,
con herramientas más avanzadas y futuristas que podrían
erradicar las enfermedades. El objetivo de esta revisión es
conocer las aplicaciones médicas y odontológicas del uso
de nanobots para el diagnóstico, tratamiento y prevención
de enfermedades mediante una revisión de la literatura.
MÉTODOS
Con la finalidad de lograr el objetivo general se realizó
una revisión bibliográfica minuciosa desde el año 2004 a
través de internet sobre las aplicaciones médicas y odonto-
lógicas del uso de nanobots a través de bases de datos
como: Pubmed, Scielo, Dialnet, Bases digitales científicas
de la biblioteca virtual de la Universidad Católica de
Cuenca y Google Académico. Las palabras clave que se
buscaron en el Decs y Mesh fueron: Prevención de Enfer-
medades, Diagnóstico, Tratamiento, Nanobot, Nanotecno-
logía. Para la selección de artículos se realizó una bitácora
de búsqueda mediante Excel para facilitar la búsqueda de
información y a su vez para los criterios de selección tanto
de exclusión como inclusión. Los criterios de inclusión
fueron: artículos desde 2004 hasta 2020, artículos en
español e inglés, artículos de acceso libre y los criterios de
exclusión fueron: artículos originales o de revisión con
datos incompletos, textos desactualizados sin un sustento
científico, artículos o estudios que no tengan que ver con
las aplicaciones médicas y odontológicas por parte de los
nanobots para la prevención de enfermedades.
ESTADO DEL ARTE
Los nanobots, denominados también nanomáquinas,
nanites, o nanoagentes, son robots bio-electromecánicos
encargados de realizar tareas concretas, con exactitud, a
una escala nanométrica. Su diseño se enfoca en la imitación
del comportamiento de organismos biológicos como las
bacterias. Como se ha descrito anteriormente son, auténti-
cas máquinas biomoleculares que permitirán ejercer diver-
sas acciones y manipular objetos en el futuro.
5
Los nano-
bots tienen gran capacidad en el diagnóstico médico, al
aislar patógenos o medir las propiedades físicas del tejido
en tiempo real, lo que permitiría conseguir un diagnóstico
temprano y exacto de enfermedades complejas.
6
Las técnicas de fabricación de los nanobots, sus compo-
nentes, características, tipos, la entrega para el suministro
de medicamentos y el procedimiento para la introducción
en el ser humano, se sugirió eliminarlos debido a que el
tema principal es la aplicación de los nanobots en la medi-
cina y en odontología. Para complementar su conocimiento
se sugiere revisar la bibliografía complementaria1-9 que se
encuentra al final.
Aplicaciones en medicina
Hematología
El uso de nanobots en hematología comprende desde
transfusiones de compuestos no portadores de oxígeno en
sangre hasta reparar la hemostasia.
4
Los respirocitos cumpli-
rían las funciones que desempeñan los glóbulos rojos, cada
respirocito tiene tres tipos de rotores. El primer rotor libera
el oxígeno almacenado mientras viaja por el cuerpo, el
segundo rotor captura el dióxido de carbono en el torrente
sanguíneo y lo libera en los pulmones, y el último rotor se
encarga de recoger la glucosa del torrente sanguíneo y la usa
como fuente de combustible. Además, con la ayuda de los
respirocitos programados se podría eliminar el monóxido de
carbono y gases tóxicos del cuerpo. Los microbívoros reem-
plazarían a los glóbulos blancos también son conocidos
como fagocitos nanobóticos.
4
El proceso de la fagocitosis a
cargo de los microbívoros sucede de la siguiente manera, la
bacteria se une a la superficie del microbívoro, luego, las
garras robóticas del microbívoro se elevan desde la superfi-
cie y se adhieren a la bacteria, posteriormente, la bacteria se
introduce en la cámara de morcelación y se tritura. Se estima
que 30 segundos son suficientes para completar todo el ciclo
de fagocitosis por los microbívoros.
4,7
Detección y tratamiento al cáncer
Con la implementación de los nanobots se podría
diagnosticar y tratar con éxito el cáncer, debido a la capaci-
dad del nanorobot de ser altamente específico al sitio de
afección, es decir, al ser programado podría detectar y
eliminar únicamente las células cancerígenas, además de
suprimir los efectos secundarios de la terapia convencional,
es decir la quimioterapia.
8
Los nanobots con biosensor
químico (nanosensor) podrían detectar las células tumora-
les en la etapa inicial del desarrollo del cáncer. También
serían capaces de encontrar la intensidad de las señales de
E-cadherina y su repercusión en la evolución del cáncer.
9
Cirugía- Neurocirugía
La cirugía por lo general es un procedimiento invasivo
que podría generar lesiones, así mismo es un método costo-
so y en algunas ocasiones requiere de un tiempo considera-
ble de recuperación postoperatoria del paciente. Estos
obstáculos pueden superarse mediante el uso de nanobots,
con la posibilidad de crear un nanobot programado quirúr-
gicamente el cual, podría actuar como un cirujano in situ,
semiautónomo dentro del cuerpo. El nanobot realizaría
diversas funciones como son: diagnóstico de patologías y
corrección de lesiones mediante la nanomanipulación
interna ordenada por una computadora desde el exterior.
4
En el área de neurocirugía uno de los procesos más
importantes para la prevención de la morbilidad y la morta-
lidad por derrame es el tratamiento del aneurisma cerebral
antes de la rotura, cerca del 10% de los pacientes fallecen
antes de acudir a un centro hospitalario, el 5% muere dentro
de las 24 horas posteriores a la rotura del mismo y el 50%
muere dentro de 30 días. Con la implementación de los
nanobots se podría detectar un aneurisma o realizar el
seguimiento del mismo, un nanobot intravascular con la
capacidad de detectar la formación de aneurismas a través
de la detección de niveles elevados de proteína de óxido
nítrico sintasa dentro del vaso sanguíneo afectado, ha sido
propuesto por Cavalcanti et al.
4
, en el 2009. Además, estos
nanobots tendrían la capacidad de comunicar de forma
inalámbrica información de los cambios vasculares
pertinentes a los proveedores de atención, lo que potencial-
mente reduce los costos de detección de imágenes y visitas
de seguimiento frecuentes por parte del paciente hacia el
centro hospitalario.
10
Diabetes
Un nanobot basado en nanobioelectrónica se podría
utilizar de manera exitosa para el control de la diabetes, este
trabajaría con un ordenador con la aplicación de nanorobóti-
ca médica, utilizando los datos clínicos del paciente.4 De esta
forma el paciente estaría bien informado sobre sus valores de
azúcar en sangre y evitaría la hiperglucemia a través de las
señales de radiofrecuencia a un teléfono móvil que lleva el
paciente y si la glucosa alcanza niveles críticos, los nanobots
emiten una alarma a través del teléfono móvil.
8
Reparación / reconstrucción de tejido dañado
Las aplicaciones médicas por parte del nanobot en la
reparación de tejidos dañados incluyen: cierre de una vena
dividida, regeneración de piel, regeneración de tejido necró-
tico. Los nanobots podrían reparar y curar fácilmente el
tejido dañado tomando moléculas existentes, replicándolas y
ensamblando nuevas moléculas en las capas de tejido. Por
ejemplo, esta aplicación sería útil en caso de fracturas óseas,
para esto es necesario obtener primero una ecografía de las
estructuras óseas y luego se crean nanopartículas similares al
hueso utilizando los resultados de la ecografía, cuando estas
nanopartículas llegan al hueso fracturado, se ensamblan para
formar una estructura que pasa a ser parte del hueso.
11
Enfermedad Renal (lisis de los nefrolitos)
El dolor que provocan los cálculos renales es intenso,
los nefrolitos mayores a 7mm no se eliminan mediante la
orina, sino a través de litotricia lo cual es un procedimiento
invasivo, por lo tanto, los nanobots podrían romper los
cálculos mediante descargas ultrasónicas, dichos cálculos
saldrían sin dificultad a través de la orina.
4,8
Aplicaciones en odontología
Anestesia
Para inducir la anestesia, se colocaría en la encía un gel
que contiene millones de robots, una vez que los nanobots
entren en contacto con la superficie de la corona o la
mucosa podrían llegar a la pulpa a través del surco gingival
o los túbulos dentinarios, esto sería posible en aproximada-
mente 100 segundos (menos de 2 minutos).
12
Cuando llegan
a la pulpa, bloquean la sensibilidad del diente al controlar
los impulsos nerviosos bajo la vigilancia de un nanoordena-
dor. Una vez finalizado el tratamiento, el dentista ordena a
los nanobots que restauren la sensibilidad y posteriormente
su salida del diente, lo que le otorgaría al paciente una cita
odontológica libre de ansiedad y sin agujas.
13
Se estima que
la anestesia con los nanobots seria de acción rápida y rever-
sible, sin efectos secundarios ni complicaciones.
Bloqueo de los túbulos dentinarios para aliviar la hiper-
sensibilidad
La hipersensibilidad se origina por cambios en la
presión transmitida hidrodinámicamente a la pulpa. Los
túbulos dentinarios de un diente hipersensible tienen el
doble de diámetro y son ocho veces más abundantes que los
dientes no sensibles. Estas características llevarían al uso
de nanorobots que ocluyan los túbulos de manera selectiva
y precisa en minutos, utilizando material propio del diente,
ofreciendo así a los pacientes un tratamiento rápido y
permanente.
14
Dentífricos nanorobóticos (dentifrobots) /Enjuague
Bucal
Los dentífricos nanorobóticos o conocidos como denti-
frobots tienen una dimensión entre 1-10 μm, podrían ser
administrados a través de un enjuague bucal o una pasta
dental, llegando a cubrir todas las superficies subgingiva-
les, con la función de metabolizar la materia orgánica
atrapada en vapores inofensivos e inodoros.
15
Los dentifro-
bots tendrían fármacos diseñados genéticamente para hacer
frente a los microorganismos patógenos en especial con el
Streptococo mutans, llegando a convertirse en una posible
“vacuna” contra la caries dental.
16
De tal manera que, los
dentifrobots correctamente programados podrían distinguir
y aniquilar otras bacterias patógenas presentes en la
cavidad oral que producen halitosis y periodontopatías,
pero a su vez se respetaría la presencia de aproximadamen-
te 500 especies de bacterias inocuas o saprofitas de la
microflora.
4
Estos dentifrobots invisiblemente pequeños
son dispositivos puramente mecánicos que se desactivan de
forma segura cuando se ingieren.
Tratamiento dental estético o rehabilitador
En la odontología actual se encuentra en auge el uso del
implante dental para ayudar a reemplazar uno o varios
dientes ausentes, seguido por un período de osteointegra-
ción y su posterior rehabilitación colocando una corona o
prótesis sobre el implante. Esta técnica de rehabilitación
tiene sus ventajas y desventajas. Siendo un procedimiento
que por ser quirúrgico induce malestar al paciente, ya que
se requiere de varias sesiones, y en el peor de los casos el
implante puede ser rechazado por el organismo.
17
Las
técnicas nanodentales implicarán procedimientos genéticos
de ingeniería de tejidos, fabricación de nanobots para el
crecimiento de un diente nuevo in vitro, seguido de su
instalación en los alvéolos dentales. La nanoterapia de
sustitución completa de la dentición con dientes biológicos,
incluidos ambos compuestos minerales y celulares, tendría
la ventaja de ser posible en una sesión.
17,18
Los nanobots dentales reconstructivos mantendrán el
diente natural y mejorará su aspecto estético es decir en
términos de color, textura y durabilidad mediante la sustitu-
ción de las capas superiores del esmalte con materiales
biocompatibles, como zafiro y diamante, con una dureza de
20-100 veces más que el esmalte natural y, por lo tanto,
mayor resistencia a la fractura. Además, con la ayuda de los
nanobots dentales reconstructivos, controlados a distancia
y funcionando juntos podrían retirar la amalgama y hacer
una restauración estética.
18,19
Ortodoncia
Con la elaboración de nanobots ortodóncicos se podrían
examinar los tejidos periodontales, encía, ligamento,
cemento y hueso alveolar y así conseguir un movimiento
rápido del diente en tiempo de minutos a horas y sin
dolor.
20
Los robots de ortodoncia permitirían el endereza-
do, la rotación y el reposicionamiento vertical de los
dientes sin dolor, así como una rápida reparación de los
tejidos. Se está estudiando un nuevo alambre de acero
inoxidable que utilizaría nanotecnología combinada con
una resistencia ultra alta a la corrosión.
21
Nanotecnología en endodoncia
Una definición simple de nanotecnología es la “crea-
ción de materiales funcionales con estructuras de tamaño
de 100 nm o menos”.
22
En la especialidad de endodoncia
existe un número considerable de actividades de investiga-
ción en curso que intentan mejorar varios aspectos de la
gestión clínica, uno de ellos son los materiales de nanore-
lleno. Algunas nanopartículas poseen propiedades antimi-
crobianas que podrían mejorar la eficacia de los materiales
endodónticos, las soluciones de irrigación y los medica-
mentos intraconductos, debido a su diminuto tamaño y su
capacidad para extenderse a áreas anatómicas complejas de
los conductos radiculares. Por ende, se espera que con la
creación de materiales "nanomodificados" se podría mejo-
rar la calidad del tratamiento endodóntico.
23
Desinfección a base de nanopartículas en endodoncia
La desinfección de los conductos radiculares con nano-
partículas ha conseguido reconocimiento en los últimos
años, por la amplia actividad espectro-bacteriana. Las
nanopartículas utilizadas con mayor frecuencia en endo-
doncia incluyen: quitosano, óxido de zinc y plata. Las
nanopartículas de quitosano y óxido de zinc son eficaces
contra Enterococcus fecalis por su capacidad al alterar la
pared celular y por desintegrar las biopelículas dentro del
sistema de conductos radiculares. En la actualidad se están
evaluando nanopartículas de plata para ser usadas como
agentes desinfectantes del conducto radicular.
24
Materiales para la regeneración endodóntica
Los dientes con pulpas degeneradas y necrosis se tratan
mediante la terapia endodóntica, los tratamientos endodón-
ticos modernos brindan altos niveles de éxito para varias
enfermedades. Sin embargo, una manera óptima de
tratamiento podría radicar en enfoques regenerativos, es
decir, en el que los tejidos pulpares enfermos o necróticos
sean reemplazados con tejidos pulpares sanos para revitali-
zar los dientes. En el estudio de Fioretti et al., demostró que
a-MSH (péptidos de melanocortina) poseen propiedades
antiinflamatorias y promueven la proliferación de fibro-
blastos pulpares.
25
Selladores de conductos radiculares
Los investigadores han estudiado los cristales de nano-
hidroxiapatita (NHA) (279nm) como la composición
principal del nuevo biotipo de relleno del conducto radicu-
lar a base de cemento de fosfato de calcio en dientes extraí-
dos. Este sellador exhibió propiedades antimicrobianas
más fuertes contra Actinomyces naeslundii, Porphyromo-
nas gingivalis, Porphyromonas endodontalis y Fusobacte-
rium nucleatum que los selladores regulares, además,
demostró una microfiltración insignificante en compara-
ción con diferentes materiales de relleno.
25
Avances y limitaciones del uso de nanobots en aplica-
ciones médicas y odontológicas registrados en el año 2021
Como se ha mencionado anteriormente en el presente
articulo los nanobots tienen varias aplicaciones potenciales
en la medicina y odontología, por ejemplo, el tratamiento
del cáncer, cirugía, control de diabetes, medicina de preci-
sión, etc. Sin embargo, aún existen muchas ventajas y
desventajas del implementar nanobots en la salud de la
población enfocada a la prevención de enfermedades.
Los futuros nanobots médicos se pueden utilizar para
muchas aplicaciones principalmente como la focalización y
el diagnóstico temprano del cáncer, además se aumenta la
posibilidad de la administración de genes, y análisis de
signos vitales, en la mayoría de estas aplicaciones el requi-
sito importante del nanobot es la administración del fárma-
co al lugar específico.26 Puesto que, la administración del
fármaco es uno de los aspectos claves en operaciones como
la reparación de tejidos, la limpieza de vasos sanguíneos y
vías respiratorias, además de la administración del fármaco
únicamente a las células infectadas.
26
Sin embargo, los nanobots se enfrentan a algunas
limitaciones que incluyen altos costos de diseño, desarro-
llo, alta complejidad y dificultad para el movimiento dentro
del ser humano, esto se debe, a la naturaleza viscosa de la
sangre a nano escala, es casi imposible o muy complicado
que los nanobots portadores de fármacos pasen a través de
los vasos sanguíneos. El movimiento browniano provoca
colisiones entre moléculas por lo cual el comportamiento
del nanobot se volvería impredecible e incontrolable. Por lo
tanto, esta inestabilidad ha sido una limitación importante y
un desafío critico que en la actualidad los investigadores
están tratando de superar. Otro de los desafíos importantes
es desarrollar sensores de retroalimentación apropiados
para facilitar el control autónomo de los nanobots a una
escala más profunda.
27
Los nanobots deben ser altamente efectivos, específi-
cos, controlables, económicos en la producción en masa y
completamente operativos con un monitoreo mínimo, por
lo tanto, deben ser lo suficientemente pequeños como para
no deteriorar los tejidos sanos al ingresar al cuerpo pero
contradictoriamente en el área de la nano robótica se dice
que deben ser lo suficientemente grandes para manejar
señales endógenas y exógenas de múltiples sistemas de
detección del nanobot una vez haya ingresado al
cuerpo.
26,27
Una vez que se ha mencionado de manera breve acerca
del tamaño del nanobot, se presenta otro desafío que actual-
mente enfrentan los investigadores que incluye diseñar y
fabricar nanobots en dimensiones por debajo del rango
nanométrico y poder programar y coordinar una gran canti-
dad de nanobots también conocidos como enjambres.
Además, de recalcar otros problemas de diseño especifico
como la detección, la navegación, la comunicación de
potencia, la locomoción y la manipulación de los compo-
nentes de los nanobots son desafíos críticos en el área de la
nano robótica.
26
Actualmente, los investigadores se encuentran orienta-
dos en el desarrollo de nanobots bioinspirados, estos se
componen de varios componentes biológicos y podrían
realizar tareas biológicas preprogramadas a nivel celular. El
mayor inconveniente al desarrollar los nanobots bioinspira-
dos es establecer una conexión valida entre componentes
orgánicos e inorgánicos.
28
Es importante recalcar que la aplicación en un futuro de
los micro-nanomotores en seres humanos, como, la admi-
nistración de fármacos deberá superar el aclaramiento del
sistema inmunológico para no perderse como material
extraño dentro del organismo, es decir, además de aumentar
la administración de fármacos y le eficacia terapéutica, es
fundamental superar el sistema inmunológico del huésped.
Además, los nanobots deben suministrar terapia con un alto
grado de precisión al contactar el sitio; por lo tanto, el
motor deberá poder penetrar a través de las barreras propor-
cionadas por las células y los tejidos hasta áreas distantes
del organismo huésped, para ser utilizado de manera efecti-
va en diversas aplicaciones biomédicas, el diseño de
vehículos micro / nano es de vital importancia en el desem-
peño de la misión dada al nanobot.
26
En conclusión, incluso considerando los avances
recientes en el campo de los nanobots, este campo aún está
lejos de ser utilizado en aplicaciones clínicas, debido a los
problemas relacionados con la biocompatibilidad, la toxici-
dad y los riesgos asociados con la introducción de los nano-
bots en el cuerpo aún siguen pendientes y necesitan una
consideración adecuada y estudios de investigación experi-
mental. Por estas razones los organismos reguladores como
la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los EE.
UU.) todavía dudan en la aprobación de tales sistemas, ya
que faltan regulaciones gubernamentales.
29
CONCLUSIONES
La nanotecnología en medicina y odontología aún
enfrentan muchos desafíos. Sin embargo, con el descubri-
miento de los nanobots en el campo de la nanotecnología
daría esperanzas para la prevención, diagnóstico y
tratamiento de muchas enfermedades graves o inclusive
enfermedades que hasta la actualidad no existe cura como:
el cáncer, enfermedades cardíacas, trastornos genéticos,
VIH, diabetes, rotura de cálculos renales, reparar la hemos-
tasia, reparación o reconstrucción de tejidos dañados con
efectos secundarios mínimos. En el campo de la odontolo-
gía se prevé que con la ayuda de los nanobots se podría
inducir la anestesia sin la necesidad de utilizar agujas, es
decir, sería un procedimiento indoloro que disminuiría la
ansiedad en muchos pacientes, además, con los dentifro-
bots especializados o programados podrían prevenir la
caries dental a través de enjuagues bucales, otras áreas
odontológicas favorecidas con el uso de nanobots serían:
endodoncia, rehabilitación oral y ortodoncia. El futuro de la
odontología y medicina cambiarían por completo con el
uso de los nanobots, puesto que tendría un efecto profundo
en el cuidado de la salud y la vida humana. Daria una nueva
visión a la atención integral de la salud que conducirá a más
cambios en la intervención preventiva que en la curativa.
No obstante, es necesario abordar y superar grandes
desafíos que involucran normas éticas y de seguridad,
debido a que no existen en la actualidad estudios realizados
en seres humanos utilizando nanobots, por ende, la impor-
tancia de que más investigadores se sumen a este importan-
te tema, y que así, en un futuro se pueda curar enfermeda-
des en cuestión de minutos mejorando y extendiendo la
vida del ser humano.
Conflicto de interés:
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
Financiamiento:
Ninguno
Contribuciones de los autores: Samaniego Mayra en la
ejecución, desarrollo del tema, redacción del artículo,
búsqueda bibliográfica, Moscoso María Elizabeth en la
presentación del tema, redacción del artículo, búsqueda
bibliográfica, Calle María Daniela y Quito Érica en la
revisión del artículo.
INTRODUCCIÓN
Es evidente que con el pasar de los años han existido
cambios y avances importantes especialmente en áreas de
la ciencia y la tecnología. Siendo así que en el año 1959
Richard Feynman considerado como el “padre de la nano-
ciencia” en una conferencia en el Auditorio de Caltech de la
Universidad Tecnológica de California dijo: “hay mucho
sitio en el fondo”
1
, en el cual se refería a las utilidades de la
nanociencia y nanotecnología, concluyendo a la posibili-
dad de manipular de manera directa los átomos mediante la
síntesis química.
Es importante conceptualizar y diferenciar los términos
nanotecnología y nano-odontología. El término nanotecno-
logía fue introducido en el año de 1959, refiriéndose a la
metodología de emplear los diminutos o microscópicos
dispositivos tecnológicos o los nanobots. Según con la US
National Nanotechnology Initiative, “La nanotecnología es
la compresión de la materia que contiene imágenes, medi-
das, modelación, y manejo de la materia a nano escala,
donde los fenómenos únicos permiten nuevas aplicacio-
nes”.
2
En una de estas aplicaciones se encuentra la nanotec-
nología molecular que origina materiales biofuncionales
mediante técnicas físico-químicas
3
, que se podrán utilizar
en diferentes áreas médicas y odontológicas. Por lo tanto, la
nano-odontología es el término utilizado para referirse a la
aplicación odontológica por parte de la nanotecnología, que
permitiría utilizar nanomateriales y la nanorobótica dental
con la finalidad de brindar una salud oral óptima enfocada
a la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades
brindando la disminución y posiblemente la erradicación
del dolor, reducción del tiempo que conlleva un tratamiento
actual e incluso eliminar los tratamientos odontológicos
tradicionales.
Un nanobot es un robot autopropulsado autónomo
diminuto, su diámetro es aproximadamente de 0,5 a 3
micrones con partes de 1 a 100 nanómetros. Su componente
principal es el carbono en forma de diamante o fullereno.
Según el diccionario web de nanociencia y nanotecnología,
“un nanobot es una máquina imaginaria en una escala de
cierto número de nanómetros diseñada para realizar tareas
específicas”.
4
La desventaja de la aplicación de nanobots
que describe la ciencia es la dificultad para introducir estos
microrobots, es decir, el sitio de entrada al organismo, por
lo particular el flujo sanguíneo sería el encargado de trans-
portar el nanobot y a su vez desde el exterior seria progra-
mado y dirigido por el profesional de salud, sin embargo,
existen obstáculos como la presencia de coágulos y las
placas de ateromas. Por tal motivo, la ciencia sigue en
avance y se están diseñando diferentes medios de propul-
sión
3
, por lo que, con la evolución constante de la tecnolo-
gía en un futuro se podría lograr el ingreso de los nanobots
al organismo sin causar efectos secundarios. Estas increí-
Samaniego, Mayra y cols.
Revista OACTIVA UC Cuenca. Vol. 7, No. 1, Enero-Abril, 2022
34
bles maquinas robóticas tendrían la capacidad de ingresar
en el cuerpo del ser humano y combatir directamente las
diferentes enfermedades complejas que hoy en día lleva-
rían mucho tiempo en ser diagnosticadas y curadas.
Las aplicaciones de los nanobots en la medicina y odon-
tología proporcionan una nueva alternativa futurista para el
tratamiento de enfermedades. Existen diferentes tipos de
nanobots enfocados en el sistema biológico del ser humano
como: los respirocitos, microbívoros, dentifrobots y vascu-
loides.4 En medicina con la ayuda de los nanobots se
podría tratar enfermedades complejas como: cáncer, infarto
agudo de miocardio, litiasis, etc.
En odontología la caries dental es una de las enfermeda-
des con mayor prevalencia que afecta la estructura dentaria
dejando repercusiones graves para la salud oral. Sin embar-
go, con la creación de los de dentifrobots en dimensiones de
1-10 μm disueltos en enjuagues o pastas dentales podrían
combatir al Streptococos mutans de manera directa y erradi-
car la caries y de igual manera, destruir microorganismos
patógenos relacionados a la enfermedad periodontal.
2
Por ende, la importancia de investigar las aplicaciones
de los nanobots en la medicina y su posterior utilidad en
odontología, con el propósito de mejorar la calidad de vida
del ser humano con un temprano diagnóstico y un correcto
tratamiento parece ser cuestión de tiempo. Con la presente
revisión bibliográfica se pretende actualizar los conoci-
mientos sobre los avances tecnológicos a través de los
nanobots a la sociedad, pero en particular a los profesiona-
les de la salud enfocándose en el diagnóstico y tratamiento,
con herramientas más avanzadas y futuristas que podrían
erradicar las enfermedades. El objetivo de esta revisión es
conocer las aplicaciones médicas y odontológicas del uso
de nanobots para el diagnóstico, tratamiento y prevención
de enfermedades mediante una revisión de la literatura.
MÉTODOS
Con la finalidad de lograr el objetivo general se realizó
una revisión bibliográfica minuciosa desde el año 2004 a
través de internet sobre las aplicaciones médicas y odonto-
lógicas del uso de nanobots a través de bases de datos
como: Pubmed, Scielo, Dialnet, Bases digitales científicas
de la biblioteca virtual de la Universidad Católica de
Cuenca y Google Académico. Las palabras clave que se
buscaron en el Decs y Mesh fueron: Prevención de Enfer-
medades, Diagnóstico, Tratamiento, Nanobot, Nanotecno-
logía. Para la selección de artículos se realizó una bitácora
de búsqueda mediante Excel para facilitar la búsqueda de
información y a su vez para los criterios de selección tanto
de exclusión como inclusión. Los criterios de inclusión
fueron: artículos desde 2004 hasta 2020, artículos en
español e inglés, artículos de acceso libre y los criterios de
exclusión fueron: artículos originales o de revisión con
datos incompletos, textos desactualizados sin un sustento
científico, artículos o estudios que no tengan que ver con
las aplicaciones médicas y odontológicas por parte de los
nanobots para la prevención de enfermedades.
ESTADO DEL ARTE
Los nanobots, denominados también nanomáquinas,
nanites, o nanoagentes, son robots bio-electromecánicos
encargados de realizar tareas concretas, con exactitud, a
una escala nanométrica. Su diseño se enfoca en la imitación
del comportamiento de organismos biológicos como las
bacterias. Como se ha descrito anteriormente son, auténti-
cas máquinas biomoleculares que permitirán ejercer diver-
sas acciones y manipular objetos en el futuro.
5
Los nano-
bots tienen gran capacidad en el diagnóstico médico, al
aislar patógenos o medir las propiedades físicas del tejido
en tiempo real, lo que permitiría conseguir un diagnóstico
temprano y exacto de enfermedades complejas.
6
Las técnicas de fabricación de los nanobots, sus compo-
nentes, características, tipos, la entrega para el suministro
de medicamentos y el procedimiento para la introducción
en el ser humano, se sugirió eliminarlos debido a que el
tema principal es la aplicación de los nanobots en la medi-
cina y en odontología. Para complementar su conocimiento
se sugiere revisar la bibliografía complementaria1-9 que se
encuentra al final.
Aplicaciones en medicina
Hematología
El uso de nanobots en hematología comprende desde
transfusiones de compuestos no portadores de oxígeno en
sangre hasta reparar la hemostasia.
4
Los respirocitos cumpli-
rían las funciones que desempeñan los glóbulos rojos, cada
respirocito tiene tres tipos de rotores. El primer rotor libera
el oxígeno almacenado mientras viaja por el cuerpo, el
segundo rotor captura el dióxido de carbono en el torrente
sanguíneo y lo libera en los pulmones, y el último rotor se
encarga de recoger la glucosa del torrente sanguíneo y la usa
como fuente de combustible. Además, con la ayuda de los
respirocitos programados se podría eliminar el monóxido de
carbono y gases tóxicos del cuerpo. Los microbívoros reem-
plazarían a los glóbulos blancos también son conocidos
como fagocitos nanobóticos.
4
El proceso de la fagocitosis a
cargo de los microbívoros sucede de la siguiente manera, la
bacteria se une a la superficie del microbívoro, luego, las
garras robóticas del microbívoro se elevan desde la superfi-
cie y se adhieren a la bacteria, posteriormente, la bacteria se
introduce en la cámara de morcelación y se tritura. Se estima
que 30 segundos son suficientes para completar todo el ciclo
de fagocitosis por los microbívoros.
4,7
Detección y tratamiento al cáncer
Con la implementación de los nanobots se podría
diagnosticar y tratar con éxito el cáncer, debido a la capaci-
dad del nanorobot de ser altamente específico al sitio de
afección, es decir, al ser programado podría detectar y
eliminar únicamente las células cancerígenas, además de
suprimir los efectos secundarios de la terapia convencional,
es decir la quimioterapia.
8
Los nanobots con biosensor
químico (nanosensor) podrían detectar las células tumora-
les en la etapa inicial del desarrollo del cáncer. También
serían capaces de encontrar la intensidad de las señales de
E-cadherina y su repercusión en la evolución del cáncer.
9
Cirugía- Neurocirugía
La cirugía por lo general es un procedimiento invasivo
que podría generar lesiones, así mismo es un método costo-
so y en algunas ocasiones requiere de un tiempo considera-
ble de recuperación postoperatoria del paciente. Estos
obstáculos pueden superarse mediante el uso de nanobots,
con la posibilidad de crear un nanobot programado quirúr-
gicamente el cual, podría actuar como un cirujano in situ,
semiautónomo dentro del cuerpo. El nanobot realizaría
diversas funciones como son: diagnóstico de patologías y
corrección de lesiones mediante la nanomanipulación
interna ordenada por una computadora desde el exterior.
4
En el área de neurocirugía uno de los procesos más
importantes para la prevención de la morbilidad y la morta-
lidad por derrame es el tratamiento del aneurisma cerebral
antes de la rotura, cerca del 10% de los pacientes fallecen
antes de acudir a un centro hospitalario, el 5% muere dentro
de las 24 horas posteriores a la rotura del mismo y el 50%
muere dentro de 30 días. Con la implementación de los
nanobots se podría detectar un aneurisma o realizar el
seguimiento del mismo, un nanobot intravascular con la
capacidad de detectar la formación de aneurismas a través
de la detección de niveles elevados de proteína de óxido
nítrico sintasa dentro del vaso sanguíneo afectado, ha sido
propuesto por Cavalcanti et al.
4
, en el 2009. Además, estos
nanobots tendrían la capacidad de comunicar de forma
inalámbrica información de los cambios vasculares
pertinentes a los proveedores de atención, lo que potencial-
mente reduce los costos de detección de imágenes y visitas
de seguimiento frecuentes por parte del paciente hacia el
centro hospitalario.
10
Diabetes
Un nanobot basado en nanobioelectrónica se podría
utilizar de manera exitosa para el control de la diabetes, este
trabajaría con un ordenador con la aplicación de nanorobóti-
ca médica, utilizando los datos clínicos del paciente.4 De esta
forma el paciente estaría bien informado sobre sus valores de
azúcar en sangre y evitaría la hiperglucemia a través de las
señales de radiofrecuencia a un teléfono móvil que lleva el
paciente y si la glucosa alcanza niveles críticos, los nanobots
emiten una alarma a través del teléfono móvil.
8
Reparación / reconstrucción de tejido dañado
Las aplicaciones médicas por parte del nanobot en la
reparación de tejidos dañados incluyen: cierre de una vena
dividida, regeneración de piel, regeneración de tejido necró-
tico. Los nanobots podrían reparar y curar fácilmente el
tejido dañado tomando moléculas existentes, replicándolas y
ensamblando nuevas moléculas en las capas de tejido. Por
ejemplo, esta aplicación sería útil en caso de fracturas óseas,
para esto es necesario obtener primero una ecografía de las
estructuras óseas y luego se crean nanopartículas similares al
hueso utilizando los resultados de la ecografía, cuando estas
nanopartículas llegan al hueso fracturado, se ensamblan para
formar una estructura que pasa a ser parte del hueso.
11
Enfermedad Renal (lisis de los nefrolitos)
El dolor que provocan los cálculos renales es intenso,
los nefrolitos mayores a 7mm no se eliminan mediante la
orina, sino a través de litotricia lo cual es un procedimiento
invasivo, por lo tanto, los nanobots podrían romper los
cálculos mediante descargas ultrasónicas, dichos cálculos
saldrían sin dificultad a través de la orina.
4,8
Aplicaciones en odontología
Anestesia
Para inducir la anestesia, se colocaría en la encía un gel
que contiene millones de robots, una vez que los nanobots
entren en contacto con la superficie de la corona o la
mucosa podrían llegar a la pulpa a través del surco gingival
o los túbulos dentinarios, esto sería posible en aproximada-
mente 100 segundos (menos de 2 minutos).
12
Cuando llegan
a la pulpa, bloquean la sensibilidad del diente al controlar
los impulsos nerviosos bajo la vigilancia de un nanoordena-
dor. Una vez finalizado el tratamiento, el dentista ordena a
los nanobots que restauren la sensibilidad y posteriormente
su salida del diente, lo que le otorgaría al paciente una cita
odontológica libre de ansiedad y sin agujas.
13
Se estima que
la anestesia con los nanobots seria de acción rápida y rever-
sible, sin efectos secundarios ni complicaciones.
Bloqueo de los túbulos dentinarios para aliviar la hiper-
sensibilidad
La hipersensibilidad se origina por cambios en la
presión transmitida hidrodinámicamente a la pulpa. Los
túbulos dentinarios de un diente hipersensible tienen el
doble de diámetro y son ocho veces más abundantes que los
dientes no sensibles. Estas características llevarían al uso
de nanorobots que ocluyan los túbulos de manera selectiva
y precisa en minutos, utilizando material propio del diente,
ofreciendo así a los pacientes un tratamiento rápido y
permanente.
14
Dentífricos nanorobóticos (dentifrobots) /Enjuague
Bucal
Los dentífricos nanorobóticos o conocidos como denti-
frobots tienen una dimensión entre 1-10 μm, podrían ser
administrados a través de un enjuague bucal o una pasta
dental, llegando a cubrir todas las superficies subgingiva-
les, con la función de metabolizar la materia orgánica
atrapada en vapores inofensivos e inodoros.
15
Los dentifro-
bots tendrían fármacos diseñados genéticamente para hacer
frente a los microorganismos patógenos en especial con el
Streptococo mutans, llegando a convertirse en una posible
“vacuna” contra la caries dental.
16
De tal manera que, los
dentifrobots correctamente programados podrían distinguir
y aniquilar otras bacterias patógenas presentes en la
cavidad oral que producen halitosis y periodontopatías,
pero a su vez se respetaría la presencia de aproximadamen-
te 500 especies de bacterias inocuas o saprofitas de la
microflora.
4
Estos dentifrobots invisiblemente pequeños
son dispositivos puramente mecánicos que se desactivan de
forma segura cuando se ingieren.
Tratamiento dental estético o rehabilitador
En la odontología actual se encuentra en auge el uso del
implante dental para ayudar a reemplazar uno o varios
dientes ausentes, seguido por un período de osteointegra-
ción y su posterior rehabilitación colocando una corona o
prótesis sobre el implante. Esta técnica de rehabilitación
tiene sus ventajas y desventajas. Siendo un procedimiento
que por ser quirúrgico induce malestar al paciente, ya que
se requiere de varias sesiones, y en el peor de los casos el
implante puede ser rechazado por el organismo.
17
Las
técnicas nanodentales implicarán procedimientos genéticos
de ingeniería de tejidos, fabricación de nanobots para el
crecimiento de un diente nuevo in vitro, seguido de su
instalación en los alvéolos dentales. La nanoterapia de
sustitución completa de la dentición con dientes biológicos,
incluidos ambos compuestos minerales y celulares, tendría
la ventaja de ser posible en una sesión.
17,18
Los nanobots dentales reconstructivos mantendrán el
diente natural y mejorará su aspecto estético es decir en
términos de color, textura y durabilidad mediante la sustitu-
ción de las capas superiores del esmalte con materiales
biocompatibles, como zafiro y diamante, con una dureza de
20-100 veces más que el esmalte natural y, por lo tanto,
mayor resistencia a la fractura. Además, con la ayuda de los
nanobots dentales reconstructivos, controlados a distancia
y funcionando juntos podrían retirar la amalgama y hacer
una restauración estética.
18,19
Ortodoncia
Con la elaboración de nanobots ortodóncicos se podrían
examinar los tejidos periodontales, encía, ligamento,
cemento y hueso alveolar y así conseguir un movimiento
rápido del diente en tiempo de minutos a horas y sin
dolor.
20
Los robots de ortodoncia permitirían el endereza-
do, la rotación y el reposicionamiento vertical de los
dientes sin dolor, así como una rápida reparación de los
tejidos. Se está estudiando un nuevo alambre de acero
inoxidable que utilizaría nanotecnología combinada con
una resistencia ultra alta a la corrosión.
21
Nanotecnología en endodoncia
Una definición simple de nanotecnología es la “crea-
ción de materiales funcionales con estructuras de tamaño
de 100 nm o menos”.
22
En la especialidad de endodoncia
existe un número considerable de actividades de investiga-
ción en curso que intentan mejorar varios aspectos de la
gestión clínica, uno de ellos son los materiales de nanore-
lleno. Algunas nanopartículas poseen propiedades antimi-
crobianas que podrían mejorar la eficacia de los materiales
endodónticos, las soluciones de irrigación y los medica-
mentos intraconductos, debido a su diminuto tamaño y su
capacidad para extenderse a áreas anatómicas complejas de
los conductos radiculares. Por ende, se espera que con la
creación de materiales "nanomodificados" se podría mejo-
rar la calidad del tratamiento endodóntico.
23
Desinfección a base de nanopartículas en endodoncia
La desinfección de los conductos radiculares con nano-
partículas ha conseguido reconocimiento en los últimos
años, por la amplia actividad espectro-bacteriana. Las
nanopartículas utilizadas con mayor frecuencia en endo-
doncia incluyen: quitosano, óxido de zinc y plata. Las
nanopartículas de quitosano y óxido de zinc son eficaces
contra Enterococcus fecalis por su capacidad al alterar la
pared celular y por desintegrar las biopelículas dentro del
sistema de conductos radiculares. En la actualidad se están
evaluando nanopartículas de plata para ser usadas como
agentes desinfectantes del conducto radicular.
24
Materiales para la regeneración endodóntica
Los dientes con pulpas degeneradas y necrosis se tratan
mediante la terapia endodóntica, los tratamientos endodón-
ticos modernos brindan altos niveles de éxito para varias
enfermedades. Sin embargo, una manera óptima de
tratamiento podría radicar en enfoques regenerativos, es
decir, en el que los tejidos pulpares enfermos o necróticos
sean reemplazados con tejidos pulpares sanos para revitali-
zar los dientes. En el estudio de Fioretti et al., demostró que
a-MSH (péptidos de melanocortina) poseen propiedades
antiinflamatorias y promueven la proliferación de fibro-
blastos pulpares.
25
Selladores de conductos radiculares
Los investigadores han estudiado los cristales de nano-
hidroxiapatita (NHA) (279nm) como la composición
principal del nuevo biotipo de relleno del conducto radicu-
lar a base de cemento de fosfato de calcio en dientes extraí-
dos. Este sellador exhibió propiedades antimicrobianas
más fuertes contra Actinomyces naeslundii, Porphyromo-
nas gingivalis, Porphyromonas endodontalis y Fusobacte-
rium nucleatum que los selladores regulares, además,
demostró una microfiltración insignificante en compara-
ción con diferentes materiales de relleno.
25
Avances y limitaciones del uso de nanobots en aplica-
ciones médicas y odontológicas registrados en el año 2021
Como se ha mencionado anteriormente en el presente
articulo los nanobots tienen varias aplicaciones potenciales
en la medicina y odontología, por ejemplo, el tratamiento
del cáncer, cirugía, control de diabetes, medicina de preci-
sión, etc. Sin embargo, aún existen muchas ventajas y
desventajas del implementar nanobots en la salud de la
población enfocada a la prevención de enfermedades.
Los futuros nanobots médicos se pueden utilizar para
muchas aplicaciones principalmente como la focalización y
el diagnóstico temprano del cáncer, además se aumenta la
posibilidad de la administración de genes, y análisis de
signos vitales, en la mayoría de estas aplicaciones el requi-
sito importante del nanobot es la administración del fárma-
co al lugar específico.26 Puesto que, la administración del
fármaco es uno de los aspectos claves en operaciones como
la reparación de tejidos, la limpieza de vasos sanguíneos y
vías respiratorias, además de la administración del fármaco
únicamente a las células infectadas.
26
Sin embargo, los nanobots se enfrentan a algunas
limitaciones que incluyen altos costos de diseño, desarro-
llo, alta complejidad y dificultad para el movimiento dentro
del ser humano, esto se debe, a la naturaleza viscosa de la
sangre a nano escala, es casi imposible o muy complicado
que los nanobots portadores de fármacos pasen a través de
los vasos sanguíneos. El movimiento browniano provoca
colisiones entre moléculas por lo cual el comportamiento
del nanobot se volvería impredecible e incontrolable. Por lo
tanto, esta inestabilidad ha sido una limitación importante y
un desafío critico que en la actualidad los investigadores
están tratando de superar. Otro de los desafíos importantes
es desarrollar sensores de retroalimentación apropiados
para facilitar el control autónomo de los nanobots a una
escala más profunda.
27
Los nanobots deben ser altamente efectivos, específi-
cos, controlables, económicos en la producción en masa y
completamente operativos con un monitoreo mínimo, por
lo tanto, deben ser lo suficientemente pequeños como para
no deteriorar los tejidos sanos al ingresar al cuerpo pero
contradictoriamente en el área de la nano robótica se dice
que deben ser lo suficientemente grandes para manejar
señales endógenas y exógenas de múltiples sistemas de
detección del nanobot una vez haya ingresado al
cuerpo.
26,27
Una vez que se ha mencionado de manera breve acerca
del tamaño del nanobot, se presenta otro desafío que actual-
mente enfrentan los investigadores que incluye diseñar y
fabricar nanobots en dimensiones por debajo del rango
nanométrico y poder programar y coordinar una gran canti-
dad de nanobots también conocidos como enjambres.
Además, de recalcar otros problemas de diseño especifico
como la detección, la navegación, la comunicación de
potencia, la locomoción y la manipulación de los compo-
nentes de los nanobots son desafíos críticos en el área de la
nano robótica.
26
Actualmente, los investigadores se encuentran orienta-
dos en el desarrollo de nanobots bioinspirados, estos se
componen de varios componentes biológicos y podrían
realizar tareas biológicas preprogramadas a nivel celular. El
mayor inconveniente al desarrollar los nanobots bioinspira-
dos es establecer una conexión valida entre componentes
orgánicos e inorgánicos.
28
Es importante recalcar que la aplicación en un futuro de
los micro-nanomotores en seres humanos, como, la admi-
nistración de fármacos deberá superar el aclaramiento del
sistema inmunológico para no perderse como material
extraño dentro del organismo, es decir, además de aumentar
la administración de fármacos y le eficacia terapéutica, es
fundamental superar el sistema inmunológico del huésped.
Además, los nanobots deben suministrar terapia con un alto
grado de precisión al contactar el sitio; por lo tanto, el
motor deberá poder penetrar a través de las barreras propor-
cionadas por las células y los tejidos hasta áreas distantes
del organismo huésped, para ser utilizado de manera efecti-
va en diversas aplicaciones biomédicas, el diseño de
vehículos micro / nano es de vital importancia en el desem-
peño de la misión dada al nanobot.
26
En conclusión, incluso considerando los avances
recientes en el campo de los nanobots, este campo aún está
lejos de ser utilizado en aplicaciones clínicas, debido a los
problemas relacionados con la biocompatibilidad, la toxici-
dad y los riesgos asociados con la introducción de los nano-
bots en el cuerpo aún siguen pendientes y necesitan una
consideración adecuada y estudios de investigación experi-
mental. Por estas razones los organismos reguladores como
la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los EE.
UU.) todavía dudan en la aprobación de tales sistemas, ya
que faltan regulaciones gubernamentales.
29
CONCLUSIONES
La nanotecnología en medicina y odontología aún
enfrentan muchos desafíos. Sin embargo, con el descubri-
miento de los nanobots en el campo de la nanotecnología
daría esperanzas para la prevención, diagnóstico y
tratamiento de muchas enfermedades graves o inclusive
enfermedades que hasta la actualidad no existe cura como:
el cáncer, enfermedades cardíacas, trastornos genéticos,
VIH, diabetes, rotura de cálculos renales, reparar la hemos-
tasia, reparación o reconstrucción de tejidos dañados con
efectos secundarios mínimos. En el campo de la odontolo-
gía se prevé que con la ayuda de los nanobots se podría
inducir la anestesia sin la necesidad de utilizar agujas, es
decir, sería un procedimiento indoloro que disminuiría la
ansiedad en muchos pacientes, además, con los dentifro-
bots especializados o programados podrían prevenir la
caries dental a través de enjuagues bucales, otras áreas
odontológicas favorecidas con el uso de nanobots serían:
endodoncia, rehabilitación oral y ortodoncia. El futuro de la
odontología y medicina cambiarían por completo con el
uso de los nanobots, puesto que tendría un efecto profundo
en el cuidado de la salud y la vida humana. Daria una nueva
visión a la atención integral de la salud que conducirá a más
cambios en la intervención preventiva que en la curativa.
No obstante, es necesario abordar y superar grandes
desafíos que involucran normas éticas y de seguridad,
debido a que no existen en la actualidad estudios realizados
en seres humanos utilizando nanobots, por ende, la impor-
tancia de que más investigadores se sumen a este importan-
te tema, y que así, en un futuro se pueda curar enfermeda-
des en cuestión de minutos mejorando y extendiendo la
vida del ser humano.
Conflicto de interés:
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
Financiamiento:
Ninguno
Contribuciones de los autores: Samaniego Mayra en la
ejecución, desarrollo del tema, redacción del artículo,
búsqueda bibliográfica, Moscoso María Elizabeth en la
presentación del tema, redacción del artículo, búsqueda
bibliográfica, Calle María Daniela y Quito Érica en la
revisión del artículo.
Nanobots: aplicaciones médicas y odontológicas
Revista OACTIVA UC Cuenca. Vol. 7, No. 1, Enero-Abril, 2022
35
Correspondencia:
Mayra Casandra Samaniego Urrego
Correo electrónico: mayritasamaniego1@gmail.com
Cuenca, Ecuador
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Recibido: 04 Agosto 2021
Aceptado: 13 Diciembre 2021
Correspondencia:
Mayra Casandra Samaniego Urrego
Correo electrónico: mayritasamaniego1@gmail.com
Cuenca, Ecuador
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Recibido: 04 Agosto 2021
Aceptado: 13 Diciembre 2021
