En los últimos seis años, el Programa Nacional de Investigación "Oportunidades y Riesgos de los Nanomateriales" (NRP 64) estudió intensamente el desarrollo, usar, comportamiento y degradación de nanomateriales artificiales, incluido su impacto en los seres humanos y en el medio ambiente.

Veintitrés proyectos de investigación en biomedicina, el entorno, energía, Los materiales de construcción y los alimentos demostraron el enorme potencial de las nanopartículas diseñadas para numerosas aplicaciones en la industria y la medicina. Gracias a estos proyectos, ahora sabemos mucho más sobre los riesgos asociados con los nanomateriales y, por lo tanto, podemos determinar con mayor precisión dónde y cómo se pueden utilizar de forma segura.

"Uno de los criterios especificados en el programa era que cada proyecto tenía que examinar tanto las oportunidades como los riesgos, y en algunos casos este fue un gran desafío para los investigadores, "explica Peter Gehr, Presidente del Comité Directivo del NRP 64.

Un desarrollo que se está acercando a la aplicación industrial se refiere a un material de construcción reforzado con nanocelulosa que se puede utilizar para producir un material aislante resistente pero ligero. También se llevaron a cabo con éxito investigaciones en el área de la energía, donde el objetivo era encontrar una manera de hacer que las baterías de iones de litio fueran más seguras y eficientes.

Perspectivas prometedoras para la nanomedicina

Se prevé un gran potencial para el campo de la nanomedicina. Nueve de los 23 proyectos del NRP 64 se centraron en aplicaciones biomédicas de nanopartículas. Estos incluyen su uso para la administración de medicamentos, por ejemplo en la lucha contra los virus, o como inmunomoduladores en una vacuna contra el asma. Otra aplicación prometedora se refiere al uso de nanoimanes para filtrar sustancias metálicas nocivas de la sangre. Uno de los proyectos demostró que determinadas nanopartículas pueden atravesar la barrera placentaria, lo que apunta a posibles nuevas opciones de terapia. También se estudió el potencial de los materiales sustitutivos de cartílago y hueso basados ​​en nanocelulosa o nanofibras.

El examen de los posibles riesgos para la salud fue el tema central del NRP 64. Varios proyectos examinaron qué sucede cuando se inhalan nanopartículas, mientras que dos se centraron en la ingestión. Uno de ellos investigó si el intestino humano es capaz de absorber hierro de manera más eficiente si se administra en forma de nanopartículas de hierro en un aditivo alimentario. mientras que el otro estudió las nanopartículas de silicio tal como se encuentran en los condimentos en polvo. Se comprobó que serán necesarios más estudios para determinar las dosis que se pueden utilizar sin riesgo de una reacción inflamatoria en el intestino.

¿Qué sucede con los nanomateriales artificiales en el medio ambiente?

El objetivo de los siete proyectos centrados en el impacto ambiental era comprender mejor la toxicidad de los nanomateriales y su degradabilidad. estabilidad y acumulación en el medio ambiente y en sistemas biológicos. Aquí, los equipos de investigación monitorearon cómo se diseminan las nanopartículas diseñadas a lo largo de su ciclo de vida, y dónde terminan o cómo se pueden descartar.

Uno de los proyectos estableció que el 95 por ciento de las nanopartículas de plata que se lavan de los textiles se recolectan en plantas de tratamiento de aguas residuales. mientras que las partículas restantes terminan en lodos de depuradora, que en Suiza se incinera. En otro proyecto se desarrolló un dispositivo de medición para determinar cómo reaccionan los microorganismos acuáticos cuando entran en contacto con nanopartículas.

Aplicar resultados y ponerlos a disposición de la industria

"Los resultados de los proyectos NRP 64 forman la base para una aplicación segura de nanomateriales, "dice Christoph Studer de la Oficina Federal de Salud pública . "Se ha hecho evidente que los instrumentos regulatorios, como las pautas de prueba, tendrán que adaptarse tanto a nivel nacional como internacional". Studer ha estado siguiendo de cerca el programa de investigación en su calidad de representante del gobierno suizo en NRP 64. En este contexto, la matriz de precaución desarrollada por el gobierno es un importante instrumento mediante el cual las empresas pueden evaluar sistemáticamente los riesgos asociados al uso de nanomateriales en sus procesos productivos.

La importancia de la caracterización y evaluación estandarizadas de nanomateriales artificiales se destacó por la estrecha cooperación entre los investigadores del programa. "La red de investigación que se creó en el marco de NRP 64 está funcionando sin problemas y debe nutrirse más, "dice el profesor Bernd Nowack de Empa, quien encabezó uno de los 23 proyectos.

Los resultados de NRP 64 muestran que las nuevas tecnologías clave, como el uso de nanomateriales, deben ser monitoreadas de cerca a través de la investigación básica debido a la falta de datos sobre sus efectos a largo plazo. Como señala Peter Gehr, "Ahora sabemos mucho más sobre los riesgos de los nanomateriales y cómo mantenerlos bajo control. Sin embargo, Necesitamos realizar investigaciones adicionales para saber qué sucede cuando los seres humanos y el medio ambiente están expuestos a nanopartículas diseñadas durante períodos más largos. o lo que sucede mucho tiempo después de una exposición única ".