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  • Encontrar la nanoaguja en el pajar

    La nanoplata se utiliza en diversas aplicaciones, como vendajes antibacterianos. (Foto:Shutterstock)

    Los investigadores noruegos se encuentran entre los primeros del mundo en utilizar la radiactividad para rastrear nanopartículas en animales de experimentación y suelo. Sus hallazgos han facilitado la identificación de cualquier impacto ambiental negativo de las nanopartículas, que se encuentran en un número creciente de productos.

    La nanotecnología se puede utilizar para mejorar las propiedades de productos comerciales, matar bacterias, lucha contra los olores y más. Pero, ¿qué sucede cuando estos productos se desechan y estas partículas incomprensiblemente pequeñas se liberan al medio ambiente? ¿Pueden estas mismas cualidades que matan las bacterias en las prendas deportivas, las lavadoras y los refrigeradores tienen un impacto perjudicial no intencionado sobre la salud y el medio ambiente también?

    Millonésimas de milímetro

    El uso de nanopartículas está planteando nuevas preguntas a los investigadores que estudian sustancias peligrosas para el medio ambiente. El tamaño de las nanopartículas se mide en millonésimas de milímetro. Son demasiado pequeños para los métodos de examen que se utilizan con productos químicos comunes.

    El primer desafío es encontrar una manera de rastrear dónde terminan estas partículas. A menos que se puedan localizar, no será posible determinar mucho sobre su impacto. Entonces, ¿qué se debe hacer para rastrearlos?

    "En pocas palabras, es más fácil encontrar una aguja en un pajar cuando esa aguja es radiactiva, ”Dice la Dra. Deborah H. Oughton. El Dr. Oughton es profesor de la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida (UMB), especializado en química nuclear. Como parte de un proyecto de investigación conjunto que involucra a UMB, el Instituto Noruego de Investigación del Agua (NIVA), Bioforsk y socios de investigación internacionales, ha encabezado el esfuerzo por desarrollar métodos para rastrear nanopartículas haciéndolas radiactivas. El proyecto es parte del programa del Consejo de Investigación de Noruega sobre Investigación Ambiental Noruega hacia 2015 (MILJO2015).

    Difícil de descubrir

    “Las nanopartículas son tan minúsculas que son difíciles de encontrar utilizando métodos comunes para otras sustancias peligrosas para el medio ambiente. Los investigadores que buscan los efectos potenciales de la contaminación por nanopartículas a menudo recurren al uso de concentraciones de partículas irrealmente altas en sus experimentos. ”Afirma el Dr. Oughton.

    Pero hay varios inconvenientes en este enfoque. En primer lugar, las propiedades de las partículas cambian cuando las concentraciones se vuelven tan densas. En segundo lugar, tales métodos revelan muy poco sobre los patrones de propagación de las nanopartículas, descomponerse con el tiempo o la capacidad de las nanopartículas de acumularse en concentraciones que se presume ocurren normalmente en la naturaleza.

    “Es por eso que queríamos probar si era posible rastrear nanopartículas usando radiactividad, ”Explica el Dr. Oughton.

    Radiactividad como marcador

    La Dra. Oughton tiene su experiencia en química nuclear y tomó la idea de que la radiactividad podría usarse como marcador de este y varios otros campos. Los métodos relacionados ya se utilizan para estudios de contaminación ambiental radiactiva, así como en diagnósticos médicos.

    “Analizamos los métodos utilizados en otros campos y trabajamos hacia algo que funcionaría para las nanopartículas. La idea es que cuando las partículas son radiactivas, se pueden rastrear. Nuestros ensayos demuestran que podemos obtener una gran cantidad de información nueva y valiosa utilizando este método incluso con una concentración muy baja de partículas. ”Dice el Dr. Oughton.

    Muy peligroso para pescar

    Dr. Oughton y su colega Dr. Erik Joner de Bioforsk, entre otros, ideó un método en el que las lombrices de tierra se alimentaban con estiércol de caballo que contenía nanopartículas radiactivas de plata, cobalto y uranio. Después, pudieron estudiar la absorción y acumulación de nanopartículas observando cómo se distribuía la radiactividad y luego comparando sus observaciones con hallazgos fisiológicos. En otros experimentos del mismo proyecto, los peces fueron expuestos a diversas concentraciones de nanopartículas.

    “Uno de nuestros descubrimientos mostró que las nanopartículas pueden acumularse en diferentes partes de un organismo. En salmón, Fuimos testigos de que ciertas nanopartículas afectaban la función de las branquias y tenían un efecto gravemente tóxico. La presencia de concentraciones sorprendentemente bajas de ciertos tipos de nanoplatas provocó la falla de las branquias y la consiguiente muerte de los peces ".

    El estudio utilizó agua de lago para optimizar la relevancia de los hallazgos. El agua de muchos lagos de Noruega es relativamente baja en calcio. Descubrimos que esto aumenta la cantidad de tiempo que las nanopartículas permanecen en el agua, dice el Dr. Oughton.

    El hallazgo de que las nanopartículas pueden tener efectos perjudiciales en los peces es motivo de preocupación, ya que anteriormente se había detectado la presencia de nanoplata en las aguas residuales de las plantas depuradoras de aguas residuales. La nanoplata también se usa ampliamente en ropa, y los estudios muestran que lavar la ropa libera nanoplata en el drenaje del agua. La nanoplata se utiliza incluso en las propias lavadoras de muchos países, aunque esto no está permitido en Noruega.

    Las nanopartículas pueden liberar iones durante períodos prolongados.

    Los investigadores también encontraron nueva información sobre el comportamiento a largo plazo de las nanopartículas en el suelo.

    "Las nanopartículas se descomponen con el tiempo mediante la liberación lenta de iones. En el caso de algunas nanopartículas, estos iones son los agentes responsables de los efectos tóxicos en los organismos. Esta fuga gradual de iones significa que las nanopartículas libres continúan contaminando el medio ambiente durante un largo período de tiempo. ”Afirma el Dr. Oughton.

    Algunos más tóxicos que otros

    Los investigadores también descubrieron diferencias entre las nanopartículas. La nanoplata fue la más tóxica del grupo.

    “Algunos tipos de nanoplata tienen un efecto tóxico mayor que otros. Es importante que los gobiernos y la industria aprendan más sobre los riesgos involucrados con los diversos tipos de nanopartículas. Nuestros hallazgos de investigación, junto con otras investigaciones sobre el impacto ambiental de las nanopartículas, significa que pronto sabremos lo suficiente para saber cómo regular el uso con el fin de evitar daños al medio ambiente, ”Dice el Dr. Oughton.

    Mercado creciente, actividad de investigación en ciernes

    El uso de nanopartículas se ha incrementado enormemente en los últimos años. Las áreas de aplicación incluyen cosméticos, ropa, juguetes y comida. El uso de nanoplata como recubrimiento antibacteriano en refrigeradores, La ropa deportiva y los vendajes se encuentran entre los usos más comunes.

    Tanto en Noruega como en otros países se está llevando a cabo una gran cantidad de investigación sobre los efectos de la nanoplata y otras nanopartículas en la salud y el medio ambiente.

    “Los resultados de nuestro proyecto de investigación se han publicado internacionalmente y han atraído el interés de muchos países. Actualmente estamos colaborando con investigadores en Francia, entre otros, desarrollar métodos de medición basados ​​en marcadores radiactivos. Al mismo tiempo, Las instituciones de investigación de Noruega y la UE también han manifestado su interés. El trabajo continúa en el marco de varios proyectos financiados por el Consejo de Investigación de Noruega y las instituciones de investigación europeas. ”, Señala el Dr. Oughton.


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