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ECOTOXICIDAD DE NANOMATERIALES

 
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ecotoxicidad14 de julio de 2014

Debido a que muchos tipos de nanomateriales se fabrican y liberan al ambiente a escala industrial, entre la comunidad científica hay una preocupación creciente por sus efectos en la salud humana y en el medioambiente.

La proliferación de éstos –definidos como materiales diseñados y producidos con características estructurales y con una dimensión de hasta 100 nanómetros (un nanómetro es equivalente a 0.000000001, o un milmillonésimo de metro)– es un problema que urge regular, sobre todo en la identificación de riesgos.

A escala nanométrica las moléculas tienen propiedades novedosas y atractivas en numerosas industrias (electrónica, biofarmacia, medicina, mecánica, cosmética, textil o robótica, por mencionar algunas). Los materiales adquieren características que los hacen más fuertes, ligeros, más resistentes al calor o mejores conductores de electricidad, pero al mismo tiempo pueden ser más tóxicos, dijo Elizabeth Chavira, del Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM) de la UNAM.

Naturalmente, las propiedades de las sustancias son diferentes que al momento de presentarse a escala nanométrica, y los nanomateriales se comportan de otro modo en el organismo.

Debido a su tamaño, pueden ingresar al organismo de humanos y animales por la piel y la respiración, y al circular por la sangre llegan a órganos y tejidos a los que no les sería posible arribar en su tamaño normal.

Aún se sabe muy poco de sus efectos en la salud y el medio ambiente a corto y largo plazos, y sus efectos son impredecibles. Desde cosméticos hasta detergentes, miles de productos se fabrican con materiales nanométricos, pero muy pocos países han regulado su fabricación y venta; todo lo dejan a la buena voluntad y ética del fabricante, que sigue las normas de seguridad establecidas para el país.

En la UNAM, una de las primeras indagaciones se deben a Emilio Rojas del Castillo, del Instituto de Investigaciones Biomédicas, quien estudió el efecto de los nanotubos de carbono en la salud humana. En el laboratorio encontró que nanotubos de grafito rompen cadenas de material genético y causan estrés oxidativo debido a un desequilibrio entre la producción de oxígeno reactivo y la capacidad del organismo para reparar el daño.

“Toxicidad de los materiales” no sólo se refiere a la de los nanomateriales, sino también a los métodos de síntesis empleados y a las materias primas involucradas de manera directa, explicó Chavira.

Estudio con nanopartículas de óxido de cerio y Artemia salina

Con el fin de estudiar la toxicidad en la salud humana y en el medio ambiente de algunos nanomateriales cerámicos y metálicos sintetizados en el laboratorio, se hizo un bioensayo con Artemia salina, diminuto crustáceo marino de cuerpo blando y transparente a la luz.

“Utilizamos Artemia salina porque filtra el material del que se alimenta, pero si es tóxico, el animal muere”, indicó la universitaria. “En general, su larva o nauplio se usa para determinar la toxicidad de productos químicos y naturales”.

“En nuestro bioensayo trabajamos con nanocristales de óxido de cerio (CeO2), empleados en catalizadores, biomedicina, en la fabricación de cosméticos, en materiales para pulido, aditivos de pinturasy aplicaciones en recubrimiento, debido a su dureza y resistencia”, apuntó la investigadora, y agregó que también se emplearon otros nanocompuestos fabricados en el laboratorio.

Los huevecillos de la Artemia Salina oclusionan en un periodo aproximado de 48 horas en una solución salina, en la que se usó sal artificial de mar, a temperatura ambiente (20 a 25 °C).

Al eclosionar se obtienen los nauplios o larvas, de los cuales se tomaron 10 ejemplares con un poco de la solución salina y se depositaron en uno de los 10 pozos de la microplaca. En cada pozo se colocaron 10 nauplios y nanocristales de CeO2 a diferente concentración.

Para validar el bioensayo se llevaron a cabo pruebas de citotoxicidad aguda con el uso de dicromato de potasio (K2Cr2O7) como estándar interno. Al estudiar el efecto del CeO2 en globulos blancos la citotoxicidad fue de 25 por ciento. Para las nanopartículas de óxido de cerio se encontró una casi nula ecotoxicidad para esta especie. Sin embargo, no ignoramos que otros estudios arrojaron que son tóxicas en linfocitos humanos, aseveró.

Para finalizar, consideró que “es importante para la sociedad estudiar la toxicidad de los nanomateriales y debe haber normas que regulen su manipulación y desecho, pues debido a su tamaño pueden entrar al organismo humano sin que nos demos cuenta”.

Créditos: UNAM-DGCS-401-2014