Durante las últimas dos décadas, La nanotecnología ha mejorado muchos de los productos que utilizamos todos los días, desde la microelectrónica hasta los protectores solares. Las nanopartículas (partículas que tienen solo unos pocos cientos de átomos de tamaño) terminan en el medio ambiente por toneladas, pero los científicos aún no tienen claro los efectos a largo plazo de estas nanopartículas súper pequeñas.

En un estudio único en su tipo, Los investigadores han demostrado que las nanopartículas pueden tener un impacto en el medio ambiente mayor de lo que se pensaba. La investigación se publica en Ciencia química , una revista revisada por pares de la Royal Society of Chemistry.

Investigadores del Centro de la Fundación Nacional de Ciencias para la Nanotecnología Sostenible, dirigido por científicos de la Universidad de Minnesota, encontró que un común, bacterias no patógenas que se encuentran en el medio ambiente, llamada Shewanella oneidensis MR-1, desarrolló una resistencia rápida cuando se expuso repetidamente a nanopartículas utilizadas en la fabricación de baterías de iones de litio, las baterías recargables utilizadas en la electrónica portátil y los vehículos eléctricos. La resistencia es cuando las bacterias pueden sobrevivir en cantidades cada vez mayores de los materiales, lo que significa que la bioquímica y la biología fundamentales de las bacterias están cambiando.

"En muchas ocasiones a lo largo de la historia, Los materiales y productos químicos como el asbesto o el DDT no se han probado a fondo y han causado grandes problemas en nuestro medio ambiente. "dijo Erin Carlson, profesor asociado de química de la Universidad de Minnesota en la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad y autor principal del estudio. "No sabemos si estos resultados son tan nefastos, pero este estudio es una señal de advertencia de que debemos tener cuidado con todos estos nuevos materiales, y que podrían cambiar drásticamente lo que está sucediendo en nuestro medio ambiente ".

Carlson dijo que los resultados de este estudio son inusuales porque normalmente cuando hablamos de resistencia bacteriana es porque hemos estado tratando las bacterias con antibióticos. Las bacterias se vuelven resistentes porque estamos tratando de matarlas, ella dijo. En este caso, las nanopartículas utilizadas en las baterías de iones de litio nunca se hicieron para matar bacterias.

Este es el primer informe de nanopartículas no antibacterianas que causan resistencia en bacterias.

En el pasado, Muchos estudios en el campo expusieron bacterias a una gran dosis de nanopartículas y observaron si las bacterias murieron. Este estudio fue diferente porque analizó lo que sucede durante un período de tiempo más prolongado para probar cómo las bacterias podrían adaptarse a lo largo de varias generaciones cuando se exponen continuamente a las nanopartículas. Las bacterias fueron claramente capaces de tomar dosis cada vez más altas de estos materiales a lo largo del tiempo sin morir.

"Aunque una nanopartícula no sea tóxica para un microbio, todavía puede ser peligroso, "dijo Stephanie Mitchell, un estudiante graduado de química de la Universidad de Minnesota y estudiante graduado líder en este estudio.

Carlson advierte que los resultados de este estudio van mucho más allá de las bacterias.

"Esta investigación es muy importante para los humanos porque las bacterias prevalecen en nuestros lagos y suelos donde existe un delicado equilibrio de organismos. Otros organismos se alimentan de estos microbios y podría haber un efecto importante en la cadena alimentaria o estas bacterias resistentes podrían tener otros efectos secundarios". efectos que ni siquiera podemos predecir en este momento ".

Carlson dijo que los investigadores continuarán con los estudios de seguimiento para determinar los efectos de otros nanomateriales hechos por humanos en otros organismos en el medio ambiente y los efectos a largo plazo.

"La investigación que hace avanzar la tecnología y sostiene nuestro medio ambiente es una prioridad para la División de Química, "dijo Michelle Bushey, director de programa del Programa de Centros Químicos para la Innovación de la National Science Foundation. "Este trabajo revela impactos inexplorados y a largo plazo que algunas nanopartículas tienen en los organismos vivos que nos rodean. Este descubrimiento en la interfaz química-biología es un primer paso hacia el desarrollo de nuevos materiales y prácticas sostenibles". además de proporcionar las bases para posibles enfoques de remediación ".