Usando partículas que son 1/100, 000 el ancho de un cabello humano para administrar medicamentos a las células o ayudar a las plantas a combatir las plagas puede parecer sacado de una película de ciencia ficción, pero estos escenarios pueden ocurrir con frecuencia en el futuro cercano.

Nanotubos de carbon, moléculas de carbono de forma cilíndrica con un diámetro de aproximadamente 1 nanómetro, tienen muchas aplicaciones potenciales en una variedad de campos, como la ingeniería biomédica y la química médica. Proteínas ácidos nucleicos, y se pueden unir medicamentos a estos nanotubos y administrarlos a células y órganos. Los nanotubos de carbono se pueden utilizar para reconocer y combatir virus y otros patógenos. Sin embargo, Los resultados de los estudios en animales también han suscitado preocupaciones sobre la posible toxicidad de las nanopartículas.

Investigación reciente de un equipo de investigadores de China, dirigido por el Dr. Nan Yao, exploró los efectos de las nanopartículas en las células vegetales. Los hallazgos del Dr. Yao y sus colegas se publican en la edición de octubre de la Revista estadounidense de botánica .

El Dr. Yao y su equipo de investigadores aislaron células de arroz y de la especie de planta modelo Arabidopsis. Los investigadores trataron estas células con nanotubos de carbono, y luego evaluó la viabilidad de las células, daño al ADN, y la presencia de especies reactivas de oxígeno.

Los investigadores encontraron un aumento en los niveles de peróxido de hidrógeno de la especie de oxígeno reactivo. Las especies reactivas de oxígeno causan estrés oxidativo a las células, y este estrés puede resultar en la muerte celular programada. El Dr. Yao y sus colegas descubrieron que el efecto de los nanotubos de carbono en las células dependía de la dosis:cuanto mayor era la dosis, cuanto mayor sea la probabilidad de muerte celular. A diferencia de, las células expuestas a partículas de carbono que no eran nanotubos no sufrieron efectos nocivos, demostrando que el tamaño de los nanotubos es un factor en su toxicidad.

"La nanotecnología tiene una amplia gama de aplicaciones potenciales en la industria agrícola, sin embargo, el impacto de las nanopartículas rara vez se ha estudiado en las plantas, ", Dijo el Dr. Yao." Descubrimos que los nanomateriales pueden inducir la muerte celular programada en las células vegetales ".

A pesar de las observaciones de los científicos de que los nanotubos de carbono tenían efectos tóxicos en las células vegetales, el uso de la nanotecnología en la industria agrícola sigue siendo muy prometedor. Los científicos solo observaron la muerte celular programada como una respuesta temporal después de la inyección de los nanotubos y no observaron más cambios un día y medio después de los tratamientos con nanotubos. También, los investigadores no observaron la muerte a nivel de tejido, lo que indica que la inyección de nanotubos de carbono en las células causó solo un daño limitado.

"El estudio actual ha proporcionado evidencia de que ciertas nanopartículas de carbono no son 100% seguras y tienen efectos secundarios en las plantas, sugiriendo que es necesario evaluar los riesgos potenciales de nanotoxicidad en las plantas, "Dijo el Dr. Yao. En el futuro, El Dr. Yao y sus colegas están interesados ​​en investigar si otros tipos de nanopartículas también pueden tener efectos tóxicos en las células vegetales. "Nos gustaría crear un modelo de toxicología predictiva para rastrear nanopartículas".

Solo una vez que los científicos hayan examinado críticamente los riesgos de las nanopartículas, podrán aprovechar los enormes beneficios potenciales de esta nueva tecnología.