nanonoticias

NANONOTICIAS
Vol.6, No 2, enero 2009
Boletín Informativo del Grupo Ad-Hoc para la Seguridad de las Nanociencias del
Ministerio de Salud Pública
TITULARES
Nanotecnología
Nanotecnología y nanociencia: aspectos económicos…………………………. 2
Nano cinta adhesiva………………………………………………………. 5
Actualidad Mundial
Comité Técnico 229 de la ISO……………………………………………… 6
Posible relación entre nanotubos de carbono y cáncer………………………… 7
Nanomedicina
Nano-naves para transportar fármacos a tumores cancerígenos……………….. 8
Nanotecnología para tratar enfermedades oculares…………………………. 9
Nanotecnología
Nanotecnología y nanociencia: aspectos económicos
INFORME – Andrés Pedreño
Repercusiones económicas de los avances en Nanotecnología.
Introducción: en los últimos dos años se están logrando avances muy significativos en el campo
de la nanotecnología y la nanociencia, hasta el punto de que nadie duda que este campo está
llamado a convertirse en el sector estratégico por excelencia en la mayor parte de las economías
avanzadas de todo el mundo.
¿Qué importancia económica tiene?
Hoy instituciones como la NASA y NSF (Nacional Science Foundation) consideran la
nanotecnología como uno de los sectores estratégicos nº 1.
Pronto, asegura un informe de tendencias de la compañía de predicciones Deloitte, la
nanotecnología será la base de toda la industria manufacturera.
¿Qué países lideran la nanotecnología?
Estados Unidos lidera el campo de la Nanociencia a través de numerosos centros de investigación
ligados a las principales universidades y empresas de nanotecnología.
Actualmente, las 22 agencias gubernamentales implicadas gastaron en 2004 $1 billion (100.000
millones de dólares). Se confirma que efectivamente se gasta $1B/año en programas científicos a
nanoescala. En los dos últimos años los estados miembros han entrado en una carrera
competitiva por atraer empresas e incentivar centro de desarrollo en nanotecnología. Los estados
más dinámicos son:
El gobierno de los Estados Unidos ha presentado recientemente una actualización del Plan
Estratégico para el desarrollo de la Nanotecnología para los próximos 5-10 años. Se puede
encontrar el citado Plan aquí.. En el mismo se consolida la nanotecnología como sector
estratégico
Australia, Japón, Corea del Sur, la India, China e Israel son algunos países que apuestan abierta y
estratégicamente por el desarrollo de la nanotecnología a través de planes e inversiones
destinadas a la investigación y desarrollo.
En Europa, la Unión Europea la ha establecido en el VI Programa Marco la Nanotecnología como
una línea prioritaria. No obstante, ni la apuesta de la Unión Europea ni la de sus estados
miembros está acorde con el su peso económico.
Recientemente Francia y Alemania parecen reaccionar. Así por ejemplo, Francia incrementará su
apoyo a la financiación de las nanociencias y las nanotecnologías de 30 a 70 millones de euros a
2
lo largo de los tres próximos años, según ha anunciado recientemente el Ministro para la
Investigación, François d'Aubert.
¿Qué sectores se verán afectados?
A medio plazo todos los sectores se van a ver afectados. La comercialización de algunos
productos pioneros ya está produciendo ciertos avances relevantes.
Por ejemplo la NASA confía en la nanotecnología para avanzar en sus retos espaciaales a través
de una nueva computación más potente, nuevos sensores, nuevos materiales, miniaturización,
etc.
En un intento de divulgar entre el público los impactos, Chad Mirkin, director del Northwestern
University's Institute for Nanotechnology, analiza la promesa de los materiales superdiminutos.
Señala a sus lectores que verán "desde la resistencia de sus ropas a las machas, la revolución en
el diagnóstico médico, o alta tecnología en semiconductores lo que significará computadoras de
gran alcance. Incluso la industria cosmética está interesada en estos materiales. Pueden ser
utilizados para hacer cosméticos específicos. Nanotecnología implica el reconstruir la tierra tal
como la conocemos, átomo por el átomo"
La salud y la búsqueda de soluciones para energías alternativas baratas y no contaminantes son
otras dos líneas de trabajo extendidas en numerosos departamentos universitarios y empresas.
Así los científicos en Estados Unidos han recurrido a la Nanotecnología en la lucha contra el
cáncer. Médicos de la Harvard Medical School, entre otros equipos, han estado inyectando nano
partículas magnéticas para tratar tumores.
Recientemente la Aliance NanoHealth, un proyecto de investigación basado en la aplicación de la
Nanotecnología a la salud ubicado en Houston y que reúne a varias instituciones de prestigio, ha
obtenido 2.8 millones de $ de fondos federales procedentes del U.S. Department of Defense.
¿Qué empresas y productos son ya una realidad?
En el 2004 los inversores en nanotecnología han reducido su “hiperentusiasmo” conocido como
nanobuzz o nanohype. Y es que la nanotecnología se encuentra todavía en una fase muy inicial,
aunque cada día con pasos realmente sorprendentes que podrían llevar a un salto cualitativo en
las aplicaciones prácticas, tal como ha sucedido con algunas nanopartículas o incipientemente con
los nanotubos. Hay que reconocer que a pesar de su enorme potencial, los beneficios reales son
todavía pequeños.
Se predice que el mercado global para nanosensores alcanzará en 2005 "la modesta cifra" de
186 millones de dólares. Pero algunas predicciones recogidas por United Press International's
Nano World señalan que las ventas de dispararán a los $2.7 milles de millones de dólares en
2008 y a los $17.2 miles de millones de dólares en 2012.
Ejemplos de recientes alianzas o fusiones
3
Empresas de nanomateriales y de biotecnología hacen frecuentemente alianzas reforzando la
combinación de sus avances y descubrimientos. En una semana se pueden leer noticias como
estas:
- Recientemente una empresa manufacturera de nanotubos de carbón y una startup que utiliza
nanotubos para aplicaciones farmacéuticas han anunciado su fusión. La fusión proporcionará
producción de nanotubos de carbón en Carbon Nanotechnologies Inc. (CNI) una vía para
desarrollar fármacos y otros productos médicos.
- NanoDynamics ha anunciado que distribuirá sus productos en Japón y Corea a través de un
acuerdo exclusivo con la empresa Kanematsu-KGK.
- La compañía de nanotecnología de Gales Q Chip ha firmado una alianza para investigación con
una de las firmas más importantes de biotecnología del Reino Unido: Techmark, una compañía
médica que se centra en el tratamiento de la enfermedad cardiovascular, del cáncer y de los
tumores benignos
- El Citigroup Depositary Receipt Services, ha anunciado recientemente que ha establecido un
American Depositary Receipt (ADR) Program para la empresa pSivida Limited, empresa
comprometida con el desarrollo de productos biomédicos y relacionados con la salud en general. SK Corp., la refinería más grande de Corea, informó recientemente que han desarrollado un
material usado para las baterías de litio-ion llamado "separator." Hasta ahora, solamente dos
compañías japonesas - Asahi y Tonen - han desarrollado esta tecnología de la citada fuente. SK
Corp. ha obtenido este éxito utilizando la más novedosas innovaciones químicas y las
investigaciones en nanotecnología acumuladas en el pasado
- La última semana un par de "viejos" nanotubos "se casaron": Carbon Nanotechnologies Inc.
(CNI) y C Sixty. La primera produce nanotubos de carbón de una capa, la segunda, ligada a al
nanomedicina, trabaja con fullerenes (conocidas como "buckyballs").
Perspectivas a corto plazo
El escepticismo de algunos inversores es contrarestado por numerosas fuentes de información
que promueven una visión optimista sobre los avances de la nanotecnología.
Por ejemplo, los editores de R&D Magazine han identificado al inicio de 2005 las tecnologías que
se espera tengan un rápido crecimiento y elevadas inversiones en 2005. De acuerdo con la
encuesta, las tres "top" tecnologías que se espera lideren las inversiones y el rápido crecimiento
son las Pilas de combustible (fuel cells), aparatos contra el bioterrorismo y nanotecnología (en los
dos primeros casos la nnaotecnología está fuertemente implicada). Se citan también:
•
•
•
•
Semiconductores
Microelectrónica.
Sensores biológicos
Nuevas tecnologías de imagen (ej. pantallas de TV) a partir de polvo de diamante
En todo caso, todos los días aparecen noticias similares a esta:
4
Se imagina un coche al que no tiene que ponerle aceite y se basta por diez años en materia de
lubricante? . Esta es la innovación propuesta por ApNano Materials si tiene éxito su propuesta de
marketing: "NanoLub". NanoLub es el primer lubricante sintético basado en nanopartículas
esféricas inorgánicas.
Refrigeradores con televisión y radio que utilizan nanopartículas para evitar el crecimiento de
bacterias y otros problemas de conservación.
Riesgos y beneficios.
Los políticos y los científicos están promoviendo la investigación y discusión pública sobre
implicaciones ambientales, éticas, económicas, y sociales de la nanotecnología, todo esto en un
contexto creciente donde se cruzan expectativas y realidades de lo que podría ser una revolución
en ciernes. Es un tema clave.
El Centro para la Nanotecnología Responsable, ha venido fomentando el debate y la difusión de
los beneficios y riesgos de la Nanotecnología.
Propuestas: algunas actuaciones estratégicas
México, país cercano a Estados Unidos, está reclamando una mayor actividad en torno a la
nanotecnología. Un prestigioso académico de la UNAM consideraba que instituciones debían
adecuar sus planes y programas. Efectivamente, la formación debe ser la vía más segura para no
perder el tren de la nanotecnología. Al respecto cabrían algunas líneas específicas de actuación:
- Establecer un Plan Nacional de Nanotecnología capaz de coordinar todas las actuaciones
relevantes de los centros de investigación, al modo de la National Nanotechnology Initiative con
fondos propios y expertos capaces de incentivar las líneas más prometedoras, de acuerdo con los
medios y “el estado del arte”.
- Demandar unas mayores aportaciones para el Programa Marco Europeo y una mayor
cooperación de equipos inter-países para el desarrollo de proyectos a gran escala (como por
ejemplo DYNASYNC).
- Fomentar la información entre empresas y sectores receptores de las innovaciones emergentes
en el campo de la nanotecnología.
- Introducir en las enseñanzas medias planes didácticos que incentiven vocaciones universitarias
en nanociencia
- Incentivar en las universidades planes de estudios específicos, asignaturas y especialidades en
las diferentes vertientes de la nanociencia
- Para un mayor desarrollo ver Nanotecnología y economía: estrategias de futuro
Fuente: http://iei.ua.es/nanotecnologia
Inicio
5
Nano cinta adhesiva
Lunes, octubre 13, 2008
Durante años, científicos de los materiales han investigado a los gecos o salamanquesas con la idea de
desarrollar unos adhesivos que, al igual que los pies de geco, sean secos, potentes, reutilizables y
autolimpiables, y que puedan ayudar a los robots a escalar paredes o mantener unidos componentes
eléctricos, incluso en condiciones especialmente adversas, como las del espacio exterior. Pero no es fácil
diseñar adhesivos fuertes que se puedan volver a despegar.
Ahora, según un artículo publicado este mes en Technology Review, un grupo de investigadores ha
desarrollado un adhesivo hecho de nanotubos de carbono cuya estructura imita muy de cerca a la de los
pies de geco. Es diez veces más adherente que los pies de las lagartijas y funciona en diversas superficies,
incluidos el vidrio y el papel de lija.
Desarrollado por un grupo dirigido por Liming Dai, profesor de ingeniería de los materiales de la
Universidad de Dayton, y Zhong Wang, director del Center for Nanostructure Characterization de Georgia
Tech, el adhesivo no es el primero hecho con nanotubos de carbono. Sin embargo, es mucho más fuerte
sus antecesores. Su estructura ramificada se aproxima mucho más a la de los pies de geco, que están
recubiertos con millones de cabellos a microescala que, a su vez, se ramifican en otros cabellos mucho más
pequeños, cada uno de los cuales mantiene una interacción eléctrica débil con la superficie. Estas
numerosas interacciones débiles se suman a la fuerte adhesión que tiene lugar sobre la zona del pie.
Anteriormente, los investigadores habían observado que unos grupos de nanotubos de carbono alineados
verticalmente mantienen interacciones similares con la superficie.
"Se han intentado imitar las estructuras de los gecos, pero no es fácil", señala Dai. Utilizando un sustrato
de silicio, Dai y su equipo desarrollaron arrays de nanotubos de carbono alineados verticalmente con una
capa no alineada de nanotubos en la parte superior, a modo de filas de árboles con copas llenas de ramas.
La fuerza adhesiva de estas filas de nanotubos es de unos 100 newtons por centímetro cuadrado
(suficiente para que una superficie de 4x4mm del material sostenga un libro de texto de hasta 1.480gr. Y
sus propiedades adhesivas no variaron al probarlo en superficies muy diferentes, incluido en planchas de
vidrio, películas poliméricas y papel de lija grueso.
Una ventaja de este adhesivo es que su fuerza depende en gran medida de la dirección. Cuando se arranca
en una dirección paralela a su superficie, es muy fuerte debido a que los nanotubos ramificados se alinean,
señala Dai. Pero cuando se levanta despacio tirando de lado, como si fuese un trozo de celo, los nanotubos
van perdiendo contacto uno a uno.
Fuente: Technology Review
Inicio
Actualidad Mundial
Comité Técnico 229 de la ISO
El Comité Técnico 229 de la ISO es el que se encarga del desarrollo y revisión de normas internacionales
referido a la Nanotecnología.
6
A continuación se presenta el listado de las normas aprobadas
Normas aprobadas.
ISO/TR 12885:2008 Nanotechnologies -- Health and safety practices in occupational settings relevant to
nanotechnologies
ISO/TS 27687:2008 Nanotechnologies -- Terminology and definitions for nano-objects--Nanoparticle,
nanofibre and nanoplata.
En próximas ediciones iremos publicando las normas que se encuentran en proyecto.
Inicio
Posible relación entre nanotubos de carbono y cáncer
jueves, mayo 22, 2008
Se advierte que los nanotubos de carbono podrían ser igual de perjudical para la salud
que el asbesto
Un equipo de científicos ha advertido que los nanotubos de carbono podrían presentar un riesgo
de cáncer similar al del asbesto. Según ellos, el gobierno británico debería restringir el uso de
estos materiales, incluidos ya en diversos productos de consumo, para proteger la salud de los
humanos.
En la mayoría de los productos que contienen nanotubos, como los paneles de las carrocerías de
los coches, las raquetas de tenis, los mástiles de los yates y los cuadros de las bicicletas, las
fibras están incrustadas en materiales compuestos, proporcionando resistencia y ligereza. De esta
forma es probable que no sean muy dañinos, pero los investigadores afirman que sería necesario
realizar más estudios para confirmarlo; no basta con dar por hecho que las personas no pueden
estar expuestas a los nanotubos de carbono incrustados en otros materiales. Los científicos
tendrían que demostrar que la exposición a esos productos es segura, señaló Andrew Maynard,
del Woodrow Wilson International Centre for Scholars, en Washington.
Según el Dr. Maynard, los riesgos son mayores durante la fabricación y cuando los productos
llegan al final de su vida. "¿Qué sucede cuando se desguazan estos productos o se tiran a un
vertedero? ¿Hay alguna posibilidad de que los nanotubos de carbono salgan entonces al exterior
y se produzca dicha exposición? Simplemente, desconocemos la respuesta a eso y creo que es
algo que hay que averiguar".
Los nanotubos de carbono, desarrollados en 1991, han demostrado ser unos materiales
extremadamente útiles, al conferir gran resistencia y al mismo tiempo ser muy ligeros. Además,
7
son unos excelentes conductores del calor y la electricidad y nos los han vendido como materiales
maravillosos que podrían constituir la base de una nueva generación de dispositivos electrónicos.
"Esto es un motivo de preocupación", señaló Anthony Seaton, profesor y experto en
enfermedades relacionadas con el asbesto que trabaja en el Institute of Occupational Medicine de
Edimburgo. "Con el asbesto pasó lo mismo; tenía miles de aplicaciones y la gente lo utilizó
experimentalmente. Su uso llegó a ser muy generalizado"
Las similitudes entre el tamaño y la estructura de los nanotubos de carbono y los de las fibras de
asbesto han planteado siempre un interrogante acerca de cómo podrían afectar los primeros a los
pulmones. Las nuevas investigaciones indican que, en ratones, los nanotubos, al igual que el
asbesto, causan inflamación del mesotelio, membrana que rodea los pulmones y otros órganos
del cuerpo. En el caso del asbesto, la inflamación es una fase que conduce al letal cáncer
conocido como mesotelioma. Por lo general, este cáncer tarda entre 20 y 50 años en
desarrollarse tras la exposición a las fibras de asbesto.
Los investigadores, que informaron del avance en la revista Nature Nanotechnology, compararon
los efectos de los nanotubos cortos y largos. En el caso del asbesto, las fibras de unos 10
micrómetros de largo son inofensivas, porque las células inmunológicas pueden engullirlas y
eliminarlas con seguridad; las de más de 15-20 micrómetros de largo, en cambio, son demasiado
grandes para que las células las asimilen y su presencia provoca una respuesta inflamatoria. Los
investigadores confirmaron que los nanotubos de carbono parecen tener el mismo efecto.
Fuente: The Guardian Science
Inicio
Nanomedicina
Nano-naves para transportar fármacos a tumores cancerígenos
Miércoles, septiembre 17, 2008
Según un artículo publicado este mes en smalltimes.com, un equipo de científicos ha desarrollado
unas “naves de carga” de tamaño nanométrico capaces de navegar por el cuerpo a través del
torrente sanguíneo sin ser detectados inmediatamente por el sistema inmunológico del cuerpo y
transportar su carga de fármacos anticancerígenos y marcadores hasta tumores que, de lo
contrario, podrían continuar sin ser tratados o incluso no ser detectados.
En el próximo número de la revista alemana de química Angewandte Chemie, científicos de la
Univ. de California/San Diego, UC/Santa Bárbara, y del MIT informan de que su sistema de naves
de carga nanométricas integra funciones terapéuticas y de diagnóstico en un solo dispositivo que
evita la eliminación rápida por parte del sistema inmunológico natural del cuerpo.
"La idea consiste en encapsular fármacos y agentes de formación de imágenes en una ‘nave
nodriza’ protectora que elude los procesos naturales que habitualmente eliminarían estos
8
cargamentos, si fuesen desprotegidos", señaló Michael Sailor, profesor de química y bioquímica
en la UCSD y director del equipo de químicos, biólogos e ingenieros que han hecho realidad este
imaginativo concepto.
Estas "naves nodrizas", de 50nm de diámetro, están equipadas con un conjunto de moléculas en
su superficie que ayuda a dirigir la nave hacia las células tumorales del cuerpo y a penetrar en su
interior. Sailor cree que podrían ser la clave para administrar de forma más eficaz, a los tumores,
fármacos anticancerígenos tóxicos en altas concentraciones sin dañar otras partes del cuerpo.
Los investigadores cargaron las naves con tres cargamentos antes de inyectarlas en ratones. Dos
tipos de nanopartículas, óxido de hierro superparamagnético y puntos cuánticos fluorescentes, se
colocaron en el almacén de carga de la nave, junto con el fármaco anticancerígeno doxorrubicina.
Las nanopartículas de óxido de hierro permiten que las naves aparezcan en una resonancia
magnética (MRI), mientras que los puntos cuánticos se pueden ver con un escáner de
fluorescencia, que proporciona mayor resolución.
"Podemos imaginar a un cirujano identificando, con un escáner MRI, la localización concreta de
un tumor en el cuerpo antes de operar, y luego utilizar imágenes de fluorescencia para encontrar
y eliminar todas las partes del tumor durante la operación", señaló Sailor, en un comunicado.
El equipo se sorprendió al descubrir en sus experimentos que una sola nave nodriza es capaz de
transportar múltiples nanopartículas de óxido de hierro, incrementando su brillo en la imagen de
la resonancia magnética y facilitando, así, la detección de tumores pequeños.
Fuente: Small Times
Inicio
Nanotecnología para tratar enfermedades oculares
Jueves, noviembre 20, 2008
Nanotecnología y oftalmología
Según un artículo publicado este mes en smalltimes.com, un informe de la Third Annual
ARVO/Pfizer Ophthalmics Research Institute Conference indica que los investigadores están
estudiando las microagujas, las nanopartículas y los portadores poliméricos como posibles
técnicas para combatir la principal causa de discapacidad visual y ceguera en los EEUU.
El informe incluye resúmenes de siete sesiones sobre técnicas para la administración de fármacos
oculares al segmento posterior del ojo, entre las que se incluye el uso de nanopartículas. En el
informe se incluyen también los resultados y las opiniones de más de 3o investigadores
destacados en oftalmología, reunidos por la ARVO Foundation for Eye Research. El artículo,
publicado en el ejemplar de noviembre de la revista Investigative Opthalmology & Visual Science
define la investigación actual y las futuras necesidades para la administración de fármacos
oculares.
9
Las enfermedades del segmento posterior del ojo son responsables de la mayoría de los casos de
discapacidad visual y ceguera en los EEUU, según el Dr. George Williams. Hasta ahora, estas
enfermedades se trataban principalmente con cirugía, pero los recientes avances en terapias de
fármacos
han
reemplazado
o
bien
complementado
la
cirugía.
Durante el evento de dos días, el Dr. John Heckenlively, acompañó al Dr. Jayakrishna Ambarti, en
una sesión sobre modelos animales de enfermedades oculares posteriores. El Dr. Allan Hoffman,
habló sobre el diseño de portadores poliméricos para la administración intracelular de fármacos
biomoleculares, como péptidos, proteínas y fármacos de ácidos nucleicos. Su grupo está centrado
en utilizar una familia de polímeros sensibles a la acidez para ayudar a administrar uno de últimos
fármacos: el ARN interferente pequeño o ARN de silenciamiento (siRNA, por sus siglas en inglés).
Otro grupo de conferenciantes habló del uso de las nanopartículas, microgotas y microagujas. El
Dr. Mansoor M. Amiji, señaló que las nanopartículas pueden ayudar a superar las barreras para la
administración de fármacos desde el nivel de órgano al subcelular. Otro laboratorio ha estado
investigando la eficacia de microagujas sólidas y huecas que apenas penetran cientos de
micrómetros en la córnea o la esclerótica para administrar los fármacos.
Una alternativa más segura para dirigir las inyecciones intravítreas podría ser la administración
transescleral en el interior del vítreo utilizando inyecciones subconjuntivales, señaló el Dr. Michael
Robinson, quien añadió que los investigadores necesitaron una clara comprensión de las barreras
dinámicas para que la técnica funcionase en el tratamiento de enfermedades retinales. Otro
investigador en esta área, el Dr. Dayle H. Geroski, sugirió que la relativamente elevada
permeabilidad de la esclera ofrece un gran potencial para la administración transescleral de
fármacos, especialmente para la administración en la parte posterior del ojo.
Otra investigación se centró en la terapia fotodinámica, que utiliza un agente fotosensibilizante
que localiza, de forma más o menos selectiva, el tejido de destino (tejido diana) y se activa por
medio de la luz, iniciando unas reacciones químicas que dañan dicho tejido diana.
Fuente: Smalltimes
Inicio
Edición y diseño: MSc. Álida Olga Hernández Mullings
Comité de Redacción: DrC. Rafael Pérez Cristiá, MSc. Álida Olga Hernández Mullings, MSc. Reynaldo Hevia Pumariega. MSc. Alberto Céspedes Carrillo. Colaboración de: Yadira Álvarez Rodríguez del Centro de Control Estatal de Equipos Médicos Oficina Central del Buró Regulatorio para la Protección de la Salud. Centro para el Control Estatal de la Calidad de los Medicamentos. Calle 200 # 1706 e/ 17 y 19. Atabey. Playa. Ciudad Habana, Cuba Teléfonos: 271‐8645, 271‐8622, 271‐8767, 271‐8823 e‐mail: [email protected]
10