www.etcgroup.org Silvia Ribeiro Grupo sobre Erosión, Tecnología y Concentración (Grupo ETC) www.etcgroup.org / [email protected] Nanotecnología: La manipulación de la materia a la escala del nanómetro (la millonésima parte de un milímetro) A nivel nanométrico los elementos cambian las propiedades físicas y químicas (efecto cuántico) * el oro a nivel nanométrico es rojo * diamante y grafito contienen solo átomos de carbono, uno es blando y otro extremadamente duro, debido a como están ordenados los átomos en la molécula. * el carbono normalmente no conduce electricidad (por ej como diamante) los nanotubos de carbono sí conducen electricidad. Tabla periódica de elementos Paleta del nanotecnologo Nanopartículas de elementos disponibles comercialmente actual y futuro cercano Aplicaciones actuales de la nanotecnología Nanopartículas: materiales de construcción, materiales bélicos, aerosoles,barnices,raquetas de tenis, textiles, medicamentos, bloqueadores solares, cosméticos, aditivos alimentarios, plaguicidas Nano en agricultura y alimentos •Plaguicidas en nanocápsulas y administración“controlada” •Sensores para vigilancia de cosechas y ganado •Acuacultura (vacunación de peces) •Avicultura: administración de antibióticos Nanofarmacéutica • Administración de medicamentos en nanocápsulas • Test por microfluidos • Tejidos nanoconstruidosbiocompatibilidad • ADN sintético Sigue nanofoo d • Plástico con bacterias sensibles a estados de los alimentos • Arroz modificado atómicamente • Bebidas diseñadas por el consumidor (Kraft, Unilever, Nestlé) ♦Para el 2010, la mitad de todas la producción farmacéutica dependerá de la nanotecnología Sigue inversiones ♦ Para el 2015, el mercado de tecnologías a nanoescala superará el billón de dólares (1 000 000 millones), según la National Science Foundation del gobierno de Estados Unidos ¿Quiénes invierten? • Además de otras empresas nuevas pequeñas • Estados Unidos: Exxon Mobil, IBM , Dow Chemicals, Xerox, 3M, Alcan Aluminium, Johnson & Johnson, Hewlett-Packard, Lucent, Motorola, Eli Lilly, DuPont, Procter & Gamble, Kraft Foods, General Mills, Nestlé, PepsiCo, Sara Lee, Unilever, ConAgra... ¿Quiénes invierten? • Japón: Sony, Toyota, Hitachi Mitsubishi, NEC, Toshiba... • Europa: Phillips, L’Oreal, Aventis, Bayer, BASF… Nanotecnologías: Impactos en salud y medioambiente advertencias de toxicidad 1997 • Dióxido de Titanio y óxido de zinc usados en bloqueadores solares,promueven radicales libres, causando daños al ADN • Igual efecto en nanopartículas usadas en cosméticos, por ej, retinol • (Dunford, Salinaro et al, • Univ. de Oxford, Univ. de Montreal) 2002 • Nanopartículas se acumulan en órganos animales (hígado, pulmones, cerebro) • Nanopartículas on absorbidas por las células (y pueden llevar, por ej. organismos patógenos) Mark Wiesner, Center for Biological and Environmental Nanotechnology, Universidad de Rice, Houston 2003 • Nanotubos muestran toxicidad en los pulmones de ratones de laboratorio (al ser aspirados) Robert Hunter, NASA y John Space Center. 2003 • Cuanto más pequeña es la partícula de CUALQUIER elemento, más alta es la probabilidad de toxicidad en el organismo. • Las nanopartículas atraviesan la barrera hematoencefálica y tienen otras rutas de entrada al organismo. • Producen reacciones alérgicas en los pulmones. Dr. Vyvyan Howard, toxicopatólogo, Reino Unido 2003 • Nanoesferas de carbono (buckyballs o fulerenos) penetran en el suelo y son absorbidas por microorganismos. • Vía de integración en la cadena alimentaria. Mason Thomson, Vicky Colvin, CBEN, Universidad de Rice, Houston 2004 • Se demuestras que las nanopartículas se mueven del tracto nasal al cerebro (con potenciales efectos dañinos) Prof. Gunter Oberdorster, USA. 2004 • Nanopartículas se mueven de la madre al feto a través de la placenta Vyvyan Howard, Congreso “Nanotox 2004” 2004 • Nanopartículas de Cadmiun Selenide (quantum dots) se pueden incorporan al organismo humano causando envenamiento con cadmio Universidad de California en San Diego, USA 2004 • Experimento con contaminación “normal” de agua con fulerenos (nanoesferas de carbono) provoca daño cerebral y disturbios en la función genética en peces y alta mortalidad en pulgas de agua. Prof. Eva Oberdorster, Informe a la Asociación Americana de Química 2005 • Nanopartículas de carbono se disuelven en agua (en el suelo), fenómeno que contradice el conocimiento científico sobre el comportamiento esperado del carbono. Tóxico sobre organismos del suelo. (informe a la Asociación Americana de Química) 2005 • Nanopartículas de óxido de aluminio detienen el crecimiento de raíces de maíz y soya. 2006 • Diferentes estudios en ratas muestran que las nanopartículas llegan al cerebro. Se comprueba que las de dioxido de titanio producen daños cerebrales Impactos de nanotecnología en la salud y medioambiente • Incertidumbre sobre efectos posibles, escasos estudios y monitoreo • Partículas sintéticas ultrafinas, en el medio y cuerpo humano, nunca antes presentes • Efectos catalíticos imprevisibles • Nanopartículas atraviesan el sistema inmunológico, la barrera hematoencéfalica, la placenta. • Acumulación de nanopartículas en tejidos y órganos, daños en ADN, carcinogenos Sigue n proble mas Puntos de entrada • • • • Inhalación Alimentación Piel Torrente sanguíneo Basura “nueva” -No existen regulaciones sobre nanotecnología, con más de 720 productos en el mercado -A ningún nivel, ni en laboratorio, ni en producción, se regula su uso ni su deposición, por tanto van a aumentar la contaminación de la basura, cauces de agua, aire Incineradores • El proceso de incineración produce micro y nano particulado a partir de la combustión de alta temperatura • Además de gases ácidos, produce micro y nanopartículas de plomo, cromo y otros metales tóxicos • Además PCB, dioxinas y furanos en micro y nanopartículas • Dr. Paul Connet, St Lawrence University Incineradores • Las partículas ultrafinas (menor de 0.1 micra) son, por definición, nanopartículas • A mayor temperatura, menores partículas, más potencial catalítico, más toxicidad • Los incineradores modernos convierten cientos de miles de toneladas de basura en trillones de nanopartículas diariamente • Este es el componente más peligroso de todas las partículas producidas por este método. Nanopartículas e incineradores • No son capturadas por los métodos de control de cenizas y gases de los incineradores • Viajan largas distancias • Penetran en los pulmones, torrente sanguíneo, corazón, atraviesan la barrera hematoencefálica, y pueden acarrear metales neurotóxicos al cerebro. Dr. Paul Connet, St Lawrence University Las nanopartículas producidas por incineradores contienen: • Metales neurotóxicos • Radicales libres estabilizados • Síntesis de nuevos químicos (como dioxinas y furanos) • Cualquier elemento de uso comercial puede terminar en un inicnerador y convertirse en nanopartículas • Dr. Paul Connet, St Lawrence University, New York Silvia Ribeiro Grupo ETC (México) [email protected] www.etcgroup.org