La nanotecnología consiste en el diseño y la producción de objetos o estructuras muy pequeñas, de menos de 100 nanómetros (100 millonésimas de milímetro). Los nanomateriales son uno de los principales productos de las nanotecnologías, como partículas, tubos o nanofibras. Las nanopartículas se definen generalmente como menos de 100 nanómetros en al menos una dimensión.
A medida que avanza la nanotecnología, las aplicaciones de los nanomateriales se encuentran en la asistencia sanitaria, la electrónica, la cosmética, los textiles, la informática y la protección del medio ambiente.
Las propiedades de los nanomateriales no siempre están bien identificadas y requieren una evaluación de los riesgos de posibles exposiciones durante su fabricación y uso.
¿Cómo se pueden identificar los nanomateriales?
La descripción de un nanomaterial debe incluir el tamaño medio de sus partículas, teniendo en cuenta el agrupamiento y el tamaño de cada una de ellas, así como una descripción de la distribución del tamaño de las partículas (la gama de partículas presentes en el preparado, desde la más pequeña hasta la más grande).
Las evaluaciones detalladas pueden incluir la siguiente información:
Propiedades físicas:
- Tamaño, forma, superficie específica y relación anchura/altura
- Si se adhieren el uno al otro.
- Distribución por tamaño
- Suavidad o rugosidad de la superficie
- Estructura, incluyendo la estructura del vidrio y cualquier defecto del vidrio
- Su capacidad para disolver
Propiedades químicas:
- Estructura molecular
- Composición, incluida la pureza y cualquier aditivo o impureza conocidos
si están en estado sólido, líquido o gaseoso - Química de superficies
- Atracción de moléculas de agua y aceites o grasas
- Existen varias técnicas para el seguimiento de las nanopartículas y se están desarrollando otras nuevas.
- También se están desarrollando métodos realistas de prepracción de nanomateriales para probar sus posibles efectos sobre los sistemas biológicos.
¿Cómo se puede medir la exposición a los nanomateriales?
Los métodos de medición que deben utilizarse dependen del tipo de exposición. Los métodos más fiables son los de las partículas en suspensión. El contacto con sólidos y líquidos puede ser un factor, especialmente en productos de consumo.
Las técnicas actuales para evaluar la exposición a las nanopartículas son adecuadas para el control personal o espacial, para el uso continuo u ocasional y para la caracterización básica de las muestras. Sin embargo, los datos de las exposiciones aéreas son escasos y pocos estudios, si es que los hay, se realizan fuera del lugar de trabajo.
Las estimaciones de la exposición a los alimentos y los productos de consumo también son difíciles. La información sobre la presencia de nanomateriales manufacturados es proporcionada por las fábricas. La información proporcionada sobre el uso del producto también es limitada.
¿Cuáles son los efectos potenciales de los nanomateriales sobre la salud?
Existen pruebas experimentales de una variedad de posibles interacciones entre las nanopartículas fabricadas con sistemas biológicos, así como de los efectos sobre la salud. En los sistemas experimentales de laboratorio, pueden llevar a la formación de grupos de proteínas fibrosas que pueden ser similares a los que se encuentran en algunas enfermedades, incluyendo las enfermedades cerebrales. Las partículas transportadas por el aire pueden tener efectos sobre los pulmones, pero también sobre el corazón y la circulación sanguínea, similares a los que ya se conocen de las partículas de contaminación del aire. Existe alguna evidencia de que las nanopartículas podrían causar daño genético, ya sea directamente o a través de la inflamación.
Todos estos efectos dependerán del destino de las nanopartículas en el cuerpo. Sólo pequeñas dosis de estas nanopartículas escapan de los pulmones o del intestino, pero una exposición prolongada puede significar que un gran número de ellas están distribuidas por todo el cuerpo. La mayoría se retienen en el hígado o el bazo, pero algunos parecen llegar a todos los tejidos y órganos. También pueden entrar al cerebro a través de las membranas nasales.
Los nanotubos o varillas con características similares a las fibras de asbesto presentan un riesgo de mesotelioma (una forma de cáncer pleural).
¿Cuáles son los efectos potenciales de los nanomateriales sobre el medio ambiente?
El aumento del uso de nanomateriales conducirá a una mayor exposición ambiental. No se sabe mucho sobre su comportamiento en el aire, el agua o el suelo. Pueden concentrarse en focos específicos, agruparse con minerales o interactuar con materia orgánica.
Al igual que otros contaminantes, pueden pasar de un organismo a otro y posiblemente ascender en la cadena alimentaria.
Debido a su diversidad, los nanomateriales pueden tener una gran variedad de efectos. Algunos matan bacterias o virus. Los experimentos realizados hasta ahora han demostrado posibles efectos nocivos en los invertebrados y los peces, incluidos los efectos en el comportamiento, la reproducción y el desarrollo. Hasta la fecha hay menos investigación sobre los sistemas terrestres y las especies y no está claro si los resultados de laboratorio están relacionados con lo que podría ocurrir en el mundo real.
¿Hasta qué punto podemos evaluar los riesgos asociados a los nanomateriales?
En general, los métodos de evaluación de riesgos existentes pueden aplicarse a los nanomateriales, pero es necesario seguir desarrollando los aspectos relacionados específicamente con los nanomateriales. Esto incluye el desarrollo de métodos para medir la exposición e identificar los peligros. Los mayores riesgos potenciales provienen de las nanopartículas libres e insolubles, ya sea dispersas en forma líquida o en polvo.
La evaluación de riesgos requiere un examen detallado de las propiedades, incluyendo:
- Tamaño de las partículas
- Superficie
- Estabilidad
- Propiedades de la superficie
- Solubilidad
- Reactividad química
Las comparaciones con peligros existentes conocidos pueden contribuir a la evaluación del riesgo. Entre otros, aquellos con partículas finas en el aire, o con fibras de asbesto.
El enfoque recomendado para evaluar los riesgos de los nanomateriales sigue siendo la evaluación de riesgos en cuatro fases propuesta por el CCRSERI en 2007. Los recientes trabajos sobre la evaluación de los posibles efectos nocivos de los nanomateriales, especialmente a partir de pruebas de laboratorio controladas (pruebas in vitro), han dado la posibilidad de añadir más detalles a este planteamiento. Estas pruebas son útiles para el cribado y para investigar los mecanismos de efectos adversos. Sin embargo, las pruebas con organismos vivos (pruebas in vivo) también son necesarias para mejorar nuestro conocimiento de los posibles riesgos para las personas y el medio ambiente. También se buscan mejoras en la determinación de las exposiciones y se necesitan urgentemente estudios de exposición a largo plazo.
Aún no se ha realizado una evaluación completa de los peligros potenciales de la mayoría de los nanomateriales. Esto incluirá la estimación de la exposición en el uso normal, el abuso, la eliminación y el reciclado de los productos que contienen nanomateriales y la medición detallada de sus propiedades físicas y químicas.
Un programa de la OCDE está elaborando informes sobre la identificación de peligros de 14 nanomateriales comunes. Estas incluirán las propiedades físicas y químicas, los efectos medioambientales, la toxicología de los mamíferos y la seguridad de los materiales. Esto ayudará a evaluar si las actuales directrices de la OCDE sobre identificación de peligros son válidas para los nanomateriales.
A medida que avance nuestro conocimiento, se podrá desarrollar un sistema basado en categorías para clasificar nuevos nanomateriales, pero por el momento se necesita un enfoque caso por caso para crear una base de datos de registros.
Imagenes de nanomaterial
Videos de nanomaterial
https://www.youtube.com/watch?v=Pbff3Cmn_IU