NatontecnologíA

PERSPECTIVAS Innovación y Tecnología Oportunidades y amenazas de la nanotecnología para la salud, los alimentos, la agricultura y el ambiente Ricardo Molins1 Resumen L a nanotecnología, un campo relativamente nuevo de investigación y elaboración de materiales industriales con base en la creación de nuevas clases de estructuras moleculares originales, muestra rápidos avances que prometen cambiar radicalmente o afectar muchas esferas de la ciencia y la tecnología. Además, ofrece innumerables posibilidades para el progreso humano, mediante la creación de varios tipos de nanomateriales aplicables en revolucionarios tratamientos médicos, en la investigación agrícola y métodos de diagnóstico de inocuidad alimentaria, en procedimientos de restauración ambiental, aplicaciones energéticas como el revestimiento de células solares, incluso en productos cotidianos de gran volumen como los cosméticos, tejidos repelentes de la suciedad y pintura auto-lavable. No obstante, es esencial y urgente evaluar no sólo los beneﬁcios, sino también los posibles riesgos que plantean las nanopartículas y acordar medidas efectivas mediante criterios reguladores adecuados. 1 Director de Sanidad Agropecuaria e Inocuidad de Alimentos del IICA, ricardo.molins@iica.int 38 Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008

Palabras clave: nanotecnología, nanomateriales, agricultura, ambiente, nanopartículas, progreso, salud, efectos... ¿Qué son la y al cambio de los comportamientos físicos y químicos de los materiales. La nanotecnología y confluencia de la nanotecnología con la biología molecular y la tecnología de la los nanomateriales? información y su combinación con avances revolucionarios en la instrumentación, están abriendo una puerta a una nueva era La nanotecnología –término antepuesto industrial que bordea la ciencia-ficción. En por el sufijo nano, que proviene del griego reconocimiento del enorme potencial de y significa diminuto– consiste en manipular este nuevo campo, muchos países están materiales a niveles atómicos y moleculares invirtiendo fuertemente en la investigación para crear nuevas estructuras moleculares nanotecnológica en busca de una posición conocidas como “nanomateriales”, las competitiva (Thayer 2002). Por ejemplo, cuales poseen características únicas y en Estados Unidos, se creó la Iniciativa nuevas diferentes a las de los materiales Nacional de Nanotecnología para promover originales de los que se derivan. Estos este nuevo campo (NNI 2007). materiales pertenecen a varias clases que varían entre sí en numerosas características Para poner en contexto los nanomateria- básicas como la persistencia, reactividad y les, piénsese que el tamaño de los áto- comportamiento en los sistemas biológicos, mos oscila entre 0,1 y 1 nanómetro (nm)2, a tal punto que se hace imposible formular mientras que las moléculas simples pue- generalizaciones sobre sus propiedades. den estar entre 1 y 10 nm; los virosis, entre La nanotecnología promete La nanotecnología promete cambiar unos 10 y 100 nm, y cambiar el mundo, tal como lo el mundo, tal como lo conocemos, por las bacterias, entre conocemos, por ejemplo, desde ejemplo, desde una pintura para 1 y 10 micrómetros una pintura para automóviles automóviles que se limpia a sí misma y (μm) (Warad y Dutta que se limpia a sí misma y ropas que nunca absorben suciedad u 2007). Las partícu- ropas que nunca absorben olores, a sistemas de administración de las menores de 50 medicamentos capaces de focalizarse en nm siguen la física suciedad u olores, a sistemas de órganos específicos. Los nanomateriales cuántica, en tanto a administración de medicamentos ya están siendo producidos y las partículas más capaces de focalizarse en comercializados y su uso en una infinidad grandes se aplican órganos específicos. de aplicaciones es sólo cuestión de las leyes de la física tiempo. La nanotecnología está llevando clásica. A nivel de la miniaturización a un nivel extremo, a nanopartícula, pue- los módulos elementales de la naturaleza den ocurrir cambios 2 Un nanómetro equivale a un millonésimo de milímetro. Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008 39

En contraste con la ciencia de las propiedades eléctri- caso de las nanopartículas cristalinas, es- tradicional de los materiales, cas, químicas, magnéticas, tán más sueltas entre sí y, por ende, son que se basa sobre todo mecánicas o biológicas del más proclives a reaccionar. en la descomposición de material que lo diferen- cian del correspondiente En contraste con la ciencia tradicional de materiales en partículas en su forma normal, aun- los materiales, que se basa sobre todo en la para regenerarlos o para que sin cambios en su descomposición de materiales en partículas crear nuevos materiales, la composición química. Los para regenerarlos o para crear nuevos nanotecnología construye materiales pueden presen- materiales, la nanotecnología construye materiales mediante auto- tar características nuevas, materiales mediante auto-ensamblaje, ensamblaje, a partir de realzadas, como la flexibi- a partir de los átomos. Se están creando los átomos. lidad, fortaleza, conducti- materiales verdaderamente nuevos a través vidad, tensión superficial del diseño del ordenamiento de los átomos e inclusive el color cuando en nanoestructuras de diversos tipos. Las las partículas son menores a los 100 nm. bucky balls o fulerenos (así denominados por No obstante, también pueden aumentar en su parecido con las esferas geodésicas reactividad química debido a la mayor ra- de Buckminster Fuller) son estructuras zón masa/superficie. Al estar más átomos diminutas con base en carbono configuradas expuestos al exterior, especialmente en el de manera similar a una pelota de fútbol. BUCKY BALL NANOTUBO DE CARBONO Se está produciendo otro tipo de nanoes- están produciendo en gran escala, presen- tructura, denominada “nanotubo,” como tan algunas propiedades singulares, como un módulo elemental de fibras de carbo- la alta conductividad, la gran capacidad de no, altamente flexibles pero extraordina- absorción molecular y una alta resistencia riamente resistentes. Los nanotubos son mecánica. Estas características de los na- cilindros huecos con diámetros que osci- notubos de carbono están sometiéndose lan entre 1 y 100 nm, en la nanoescala. a pruebas para su aplicación en esferas Los nanotubos de carbono, uno de los tan diversas como la nanoelectrónica, las pocos materiales de esta pequeñez que se comunicaciones ópticas, materiales para 40 Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008

la aeronáutica, diagnóstico de laborato- rio y pilas electroquímicas. La modificación de los materiales exis- tentes también ofrece oportunidades aparentemente ilimitadas a la nanotecno- logía. Por ejemplo, se están produciendo nanopartículas que se usarán en aplicaciones tales como el vidrio o el plástico resistente al desgaste, o como aditivos en pinturas resistentes a la suciedad para automóviles o letreros de calles, edificios y superficies de células solares, así como en prendas de vestir que repelen la suciedad. Actualmente, las nanopartículas se de la base molecular de Una de las aplicaciones más están usando en aplicaciones tan diversas la enfermedad. Para ello, notorias y potencialmente más como la fabricación de superficies metá- el Instituto Nacional de inmediatas y prometedoras de licas inalterables a la corrosión y cremas Cáncer de Estados Uni- los nanomateriales es la del transparentes para bloquear los rayos del dos (NCI) elaboró un Plan sol sobre la piel. de Nanotecnología del Cáncer diagnóstico y el tratamiento (CNPlan) y creó un gru- médicos, y la prevención de po de trabajo, la Alianza enfermedades, como el cáncer. para la Nanotecnología La vasta información generada Oportunidades y en el Cáncer, del NCI. Este por el proyecto del genoma hu- promesas de la vasto plan cubre las es- mano trajo consigo progresos feras de la prevención y en el estudio genómico y pro- nanotecnología control, detección precoz teómico del cáncer que, com- y estudio proteómico, La nanotecnología binados con la nanotecnología, diagnóstico iconográfico, en la medicina terapéutica multifuncio- podrían revolucionar la on- nal y mejoramiento de cología mediante la manipu- La nanotecnología ofrece enormes posi- la calidad de la atención lación de la base molecular de bilidades para el avance de numerosas del paciente oncológico la enfermedad. ciencias. Una de las aplicaciones más no- (United States Department torias y potencialmente más inmediatas y of Health and Human prometedoras de los nanomateriales es la Services et al. 2004). del diagnóstico y el tratamiento médicos, y la prevención de enfermedades, como Las aplicaciones de la nanotecnología al el cáncer. La vasta información generada diagnóstico in vivo, como la administración por el proyecto del genoma humano trajo de agentes de contraste a las células consigo progresos en el estudio genómico cancerosas mediante nanodispositivos para y proteómico del cáncer que, combinados la creación de imágenes por resonancia con la nanotecnología, podrían revolucio- magnética, podrían permitir detectar la nar la oncología mediante la manipulación enfermedad en sus etapas más precoces. Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008 41

La nanotecnología en la agricultura, los alimentos y el ambiente Por su parte, para el diagnóstico in vitro Dado que los dispositivos de escala ya se emplean cantilevers en nanoescala nanométrica o los componentes en capaces de incrementar la sensibilidad de nanoescala de dispositivos de mayor los métodos de detección hasta una simple tamaño son mucho más pequeños que las molécula para marcadores del cáncer tales células de los humanos, los animales o las como algunas proteínas específicas. plantas, los mismos pueden ser utilizados para penetrar al interior de las células. Las denominadas bucky balls, por ejemplo, Ello permitiría que los investigadores podrían recubrirse de anticuerpos especí- observaran y midieran el transporte ficos para algunos órganos o células del de proteínas dentro de la célula, por cuerpo humano, y rellenarse de compues- ejemplo, y que midieran la expresión tos farmacéuticos quimioterapéuticos o de genética. Esta posibilidad abre todo sustancias terapéuticas. Una vez inyecta- un nuevo horizonte en la investigación das en el cuerpo humano o animal, esas en la salud y la agricultura, en áreas “pelotitas” actuarían como sistemas de como la genética animal y de vegetales administración focalizados que buscarían alimenticios, así como la conversión de esos destinos para reunirse y administrar desechos en energía (Thayer 2002; Joseph y su contenido sólo en los órganos o célu- Morrison 2006). las objetivo de los anticuerpos. Además, el mismo nanodispositivo administrador Un ejemplo de las posibilidades de las del medicamento podría transportar un nanopartículas de penetrar las células agente de contraste indicador que permi- es el de un nanoplaguicida –en proceso tiría confirmar la administración del medi- de creación conjunta entre institutos camento mediante técnicas iconográficas de investigación agrícola de México (Hett 2004). e India– que atacaría la película que recubre la semilla de las malezas. (Roach Otras estructuras de este tipo podrían ser 2006b). Se impediría la germinación, con también objeto de activación magnética lo que se destruiría la semilla aunque para generar un calor localizado para estuviera profundamente enterrada, destruir tumores mediante vibración de fuera del alcance del agricultor y de los alta frecuencia. Las combinaciones de plaguicidas convencionales, porque las estas posibilidades dentro de un único partículas del suelo no podrán impedir la dispositivo nanométrico dieron lugar al migración descendente de las minúsculas concepto de nanoclínica. nanopartículas plaguicidas. 42 Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008

nanocables son expuestos al cocktail de anticuerpos fluorescentes y los agentes patógenos, ya unidos con los anticuerpos en los nanocables, también se unirán con los correspondientes anticuerpos fluorescentes, en lo que se conoce como “inmunoensayo tipo sandwich”. Como cada nanocable es reconocible por sus bandas plateadas y doradas, un procesador Se están investigando otras aplicaciones electrónico podrá indicar al instante qué para la detección rápida, portátil y agentes patógenos están presentes y cuál simultánea de bacterias patógenas como es su concentración. De acuerdo con otro la Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 grupo de investigadores que trabajan y la Listeria monocytogenes en los alimentos. en un sistema similar, el tiempo de Ya no será necesario enviar muestras del detección podría ser de apenas 15 minutos alimento a los laboratorios, porque los (ElAmin 2006). análisis se harían en el establecimiento agrícola, matadero o planta elaboradora o También se podrían utilizar nanopartículas durante el transporte. que emitan luz ligadas a anticuerpos para realizar ensayos que permitan detectar De acuerdo con los investigadores que simultáneamente múltiples sustancias trabajan en este método de análisis químicas, lo que podría tener aplicaciones (Roach 2006a), en el proceso se emplean invalorables en toxicología, como la nanocables y anticuerpos, de modo que detección y cuantificación de residuos se pueden determinar simultáneamente de diferentes plaguicidas (Thayer 2002; la presencia y el tipo de contaminación, Joseph y Morrison 2006). Este tipo de así como su concentración. Se asigna a ensayos tendrían un valor incalculable para cada nanocable un patrón reconocible determinar la seguridad de los alimentos. de barras plateadas o doradas, del tipo de un código de barras minúsculo, y se En la protección ambiental, la nanotec- depositan en una cinta. Luego se colocan nología está permitiendo aplicaciones en anticuerpos contra bacterias o virosis fotocatálisis, un proceso en el que la luz patógenos específicos en cada nanocable. fomenta una reacción entre compuestos Por ejemplo, el nanocable uno podría como residuos de plaguicidas y el nano- contener el anticuerpo contra la Salmonella material, sin que éste se consuma. Ese y el nanocable dos, el de E. coli. Durante el proceso sería útil en la descontaminación uso, estas cintas se colocan sobre la carne u del agua para consumo humano y agríco- otro alimento y, en presencia de Salmonella, la. Por ejemplo, se ha estudiado con éxi- las células se unirán con el anticuerpo to en diversos ámbitos la eliminación de correspondiente en el nanocable uno. aceites, agroquímicos y productos de de- secho –inclusive de contaminantes bioló- La detección se posibilita empleando gicos como los viruses– vía fotocatálisis, una solución fluorescente que contiene usando nanomateriales de óxido de tita- una multitud de anticuerpos. Luego, los nio (TiO2). En inocuidad de alimentos, la Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008 43

fotocatálisis podría aplicarse en la super- Las amenazas: ficie de las frutas y hortalizas frescas para prácticamente se eliminar los residuos de agroquímicos desconocen los posibles tóxicos y destruir las bacterias (Joseph y riesgos de los nanomateriales Morrison 2006). ¿Aceptará el público la nanotecnología? En el área de producción y comercialización La experiencia con la energía atómica y agrícolas, Warad y Dutta ( en Thayer 2002) la biotecnología agrícola ofrece lecciones proponen con fundamento la futura importantes. En Estados Unidos, la aplicación de nanomateriales a diminutos reacción adversa del público a la energía códigos de barras. Estos códigos de barras nuclear ha obstaculizado su desarrollo, invisibles serían sumamente útiles en la aunque es ampliamente utilizada en rotulación de frutas, hortalizas y numerosos Europa y en el resto del mundo. Los productos agrícolas en el establecimiento, expertos en comunicación de riesgos para su posterior rastreo electrónico a apuntaron a aspectos como la invisibilidad lo largo de la cadena alimentaria, hasta de la radiación y al hecho de que el cáncer llegar al consumidor. Esos minúsculos es una “enfermedad terrible” para explicar códigos de barras serían totalmente su oposición a la energía atómica en ese imperceptibles, por lo que no plantearían país. Sin embargo, el hecho es que no se ningún obstáculo y permitirían la han construido nuevas plantas atómicas lectura electrónica. en décadas. Por su parte, en Europa el público ha respondido negativamente a la biotecnología agrícola (aunque no al uso En la protección ambiental, la de la biotecnología en la producción de nanotecnología está permitiendo productos farmacéuticos y sustancias aplicaciones en fotocatálisis, un proceso químicas). Si bien los productos de la en el que la luz fomenta una reacción nanotecnología ya están ingresando entre compuestos como residuos de al mercado, en la imaginación popular plaguicidas y el nanomaterial, sin hay numerosos elementos que crean que éste se consuma. Ese proceso percepciones negativas, como la ciencia- sería útil en la descontaminación ficción y una película de terror en la que del agua para consumo humano y se describen unas partículas diminutas inexistentes que se reproducen por agrícola. En inocuidad de alimentos, sí mismas. la fotocatálisis podría aplicarse en la superficie de las frutas y hortalizas Para sustituir las reacciones irracionales frescas para eliminar los residuos de por actitudes racionales, es preciso generar agroquímicos tóxicos y destruir las información, no sólo sobre los beneficios, bacterias (Joseph y Morrison 2006). sino también acerca de los riesgos que pueden plantear las nanopartículas y convenir medidas efectivas de prevención mediante criterios regulatorios adecuados 44 Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008

También hemos aprendido del pasado que la participación de los interesados –la industria, el gobierno, los consumidores y la comunidad médica– es esencial para lograr las preguntas correctas, el intercambio de información, decisiones fundamentadas en la preocupación de todos los involucrados y que no se impongan al público sin su consentimiento. (Michelson s.f., en línea) . También hemos y de las nanopartículas insolubles pero aprendido del pasado que la participación efímeras generadas por combustión, que de los interesados –la industria, el tienen tendencia a agregarse para formar gobierno, los consumidores y la comunidad partículas más grandes, las nanopartículas médica– es esencial para lograr las manufacturadas a menudo están preguntas correctas, el intercambio de deliberadamente recubiertas por sustancias información, decisiones fundamentadas en que impiden la aglomeración. Esta película la preocupación de todos los involucrados con frecuencia es necesaria porque el y que no se impongan al público sin pequeño tamaño de las nanopartículas su consentimiento. fomentaría una fuerte agregación una vez que son retiradas de la etapa líquida o de la Un punto de partida es empezar a etapa de gas comprimido empleadas para comprender algunos de los riesgos posibles. fabricarlas. De manera que esas partículas No es mucho lo que se sabe. Sí sabemos recubiertas podrían permanecer en su forma que algunas de las características de los original, altamente reactiva, en el medio nanomateriales que los hacen apetecibles ambiente o en el cuerpo humano por un en diversas aplicaciones podrían también período indeterminado. plantear algunos problemas nuevos de seguridad. Por ejemplo, a raíz de las Dado el tamaño extremadamente diminu- variaciones de la reactividad a nivel to de las nanopartículas manufacturadas nanométrico, ya no aplica el conocido y en especial habida cuenta de los tra- comportamiento toxicológico de materiales tamientos de su superficie para impedir comunes como el carbono, descrito que se aglomeren para formar partículas en las publicaciones sobre seguridad más grandes, es probable que muchos de los materiales en su forma a granel nanomateriales que sean liberados en el (Colvin 2003). Además, a diferencia de ambiente permanezcan en él indefinida- nanoparticulas naturales como las de sal mente (Colvin 2004). Se ha demostrado en los aerosoles marinos, que son solubles, que el recubrimiento de la superficie pro- Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008 45

El diminuto tamaño de las duce nanopartículas ella aplicadas o depositadas, como ocurre nanopartículas les permitiría altamente móviles, con las cremas para protección contra el entrar al torrente sanguíneo sea en el aire, el sol ya comercializadas. suelo o el agua. Las por los pulmones tras la nanopartículas con- inhalación, al tubo digestivo También podrían existir nuevas vías tenidas en el aire no si son ingeridas e incluso de exposición. Se ha demostrado que tienden a reposar a través de la piel si son en un tipo específico de nanopartícula en las superficies y ella aplicadas o depositadas, penetra al cerebro a través del sistema pueden no ser rete- como ocurre con las cremas olfativo. Asimismo, se ha comprobado nidas con los filtros de los respiradores que una vez en el torrente sanguíneo, las para protección contra el sol comunes. Una vez nanopartículas pueden llegar a todos los ya comercializadas. depositadas en el órganos del cuerpo humano. Así como esta suelo, las nanopar- propiedad puede presentar oportunidades tículas pueden no sólo atravesar varias únicas para nuevos tratamientos médicos, capas y llegar a los acuíferos, sino que los también presenta posibilidades de una sistemas corrientes de filtrado del agua acumulación involuntaria de dichas potable pueden no retener a muchas de partículas en el cerebro y en otros tejidos ellas. Algunos nanomateriales hidrófo- humanos, lo que habla de la necesidad bos podrían también formar especies co- urgente de realizar investigaciones sobre loidales estables en el agua, aunque no sus posibles efectos adversos. tengan la superficie tratada (Alargova y Tsujii 2001). Por tanto, los posibles ries- Asimismo, se ha descubierto que ciertas gos de esas partículas que se mueven li- estructuras tubulares diminutas causan bremente en el ambiente son nuevos para daño por oxidación de las células de la humanidad. piel humana en cultivos (Shvedova et al. 2003). Algunos informes han señalado los La movilidad de las nanopartículas manu- efectos adversos de ciertos nanotubos facturadas no se limita al ambiente. A di- de carbono inyectados en los pulmones ferencia de otras nanopartículas formadas de ratones. Las respuestas fueron más naturalmente, que son solubles, como las severas que al cuarzo, un conocido salinas, las manufacturadas no se disuelven riesgo laboral que se usó como control al entrar a los pulmones del ser humano. positivo. Ante la exposición prolongada, Además, a diferencia de otras nanopartícu- se detectó necrosis y deformación por las originadas como subproductos de los cicatrización del pulmón (Lam et al. 2004). motores y los procesos por combustión, las Todavía no se han realizado experimentos nanopartículas manufacturadas por diseño similares para el caso de otras estructuras no se aglomerarán tanto, por lo que po- nanotubulares y otros materiales que ya drían mantener mayor reactividad por pe- están en el mercado. ¿Podría existir un ríodos más prolongados. Por el contrario, paralelo entre el mecanismo toxicológico su diminuto tamaño les permitiría entrar al de este tipo particular de nanotubo de torrente sanguíneo por los pulmones tras carbono en los pulmones y el del asbesto la inhalación, al tubo digestivo si son inge- o amianto, con base en la naturaleza de la ridas e incluso a través de la piel si son en respuesta patológica? 46 Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008

Se desconoce si esos nanotubos en particular plantearán un riesgo para quienes trabajan en su fabricación. La investigación con estudios clínicos controlados y animales, empleando partículas de carbono elemental ultraﬁnas, reveló gran deposición de las partículas en el tracto respiratorio humano (ICRP 1994). Esas partículas escaparon a la fagocitosis por macrófagos y se trasladaron a otros órganos, aparte de los pulmones. También sustancias en pequeños formatos, como se observaron efectos cardiovasculares en las partículas virales) (Oberdöster 2004). humanos y animales, así como procesos inﬂamatorios leves en animales. Otro tipo Como indicó Colvin (2003) en un informe de partículas similares, administradas sobre el posible efecto ambiental de los por vía intravenosa, pudieron atravesar la nanomateriales producidos por diseño, barrera hematoencéfalica (Kreuter 2001), la nanotecnología está evolucionando y y se ha sugerido un posible mecanismo se están comercializando nanomateriales de transporte de dichas partículas, de los sin ninguna supervisión estatal. Los pulmones a otros tejidos (Oberdöster y trabajadores empleados en las plantas Utell 2002). de fabricación de nanomateriales probablemente estén exponiéndose a Pero estos estudios no abordaron ellos, pero también los trabajadores las distintas posibles formas de que usan esos productos, por ejemplo, exposición humana directa e indirecta los que utilizan pinturas para rociadores a las nanopartículas, ni los destinos y producidas por nanotecnología o los transportes ecológicos o los ciclos vitales cosmetólogos que manipulan productos ambientales de dichos materiales. Los de este origen cotidianamente. Sin nanomateriales utilizados en la agricultura embargo, en vista de que las hojas de y los alimentos podrían ingresar al cuerpo datos de seguridad de materiales (MSDS) humano por el tracto digestivo, como los correspondientes a los nanomateriales contaminantes del agua subterránea. enumeran las mismas propiedades y Muy poco se sabe sobre estas cuestiones, restricciones para el material a granel, pese a que de ellas puede depender el no se menciona ningún requisito futuro de la propia nanotecnología. Los adicional o especial como precauciones primeros resultados indican que ciertos de seguridad. tipos de nanopartículas pueden causar exposición por nuevas vías. En el 2004, El Instituto Nacional de Seguridad Oberdörster informó que los fulerenos (C60) Ocupacional y Salud de Estados Unidos suspendidos en el agua podrían haber sido (NIOSH) calcula que actualmente pueden directamente transportados al cerebro estar expuestos hasta dos millones de de los peces por vía de las neuronas trabajadores del sector de la nanotecnología olfativas (como se sabe, ocurre con otras en ese país y que, por lo menos, otro millón Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008 47

No puede existir una regulación lógica sin que primero se hayan evaluado los riesgos de estos materiales y técnicas, y son insuficientes los datos que podrían sustentar esa evaluación. Asimismo, no se cuenta con pautas claras para evaluar los riesgos de los nanomateriales; ni siquiera existe acuerdo acerca de una nomenclatura común para esos materiales y técnicas que permita elaborar reglamentos específicos claros para todos los interesados. podría quedar expuesto en los próximos en la elaboración de directrices OSHA y diez años. Hasta ahora, la Administración de un grupo de trabajo de la Subcomisión Seguridad Ocupacional y Salud (OSHA) no ha de Ciencia, Ingeniería y Tecnología en divulgado directrices para los empleadores Nanoescala (NSET) del Consejo Nacional (Gruenwald 2004). El NIOSH ha reconocido de Ciencia y Tecnología de Estados la falta de información actual sobre los Unidos. Además, el Departamento de posibles efectos de los nanomateriales Defensa de este país financió la creación para la salud y se ha empeñado, con un de un modelo computarizado para grupo interinstitucional de nanotecnología, prever los efectos tóxicos para la salud y en la elaboración de directrices para el biocompatibles de los nanomateriales, con tratamiento de nanomateriales liberados base en la estructura de las nanopartículas en el lugar de trabajo. También participará (DoD 2004). 48 Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008

Regulación de la nanotecnología. La necesidad de liderazgo y confianza La regulación de la creciente industria de una tecnología realmente promisoria. nanotecnológica no es sencilla. El campo Sin embargo, también podría discutirse es muy amplio, por la diversidad tanto de a favor de un criterio de precaución materiales como de aplicaciones. Además, especialmente para los usos dispersivos no puede existir una regulación lógica que pueden causar daños ambientales sin que primero se hayan evaluado los irreversibles de largo plazo. Si algo riesgos de estos materiales y técnicas, y aprendimos del pasado, sin duda, es son insuficientes los datos que podrían que a largo plazo lo más perjudicial para sustentar esa evaluación. Asimismo, no se el progreso económico es un desarrollo cuenta con pautas claras para evaluar los insostenible. Será preciso llegar al riesgos de los nanomateriales; ni siquiera equilibrio adecuado en las políticas, entre existe acuerdo acerca de una nomenclatura el avance tecnológico en este campo y la común para esos materiales y técnicas que prevención de amenazas a largo plazo para permita elaborar reglamentos específicos la salud y el ambiente. claros para todos los interesados. Por tanto, es esencial que exista un empeño Dado el enorme alcance de esta tecnología, determinado pero también coordinado se ha dicho que “su regulación es un proceso y no un evento”. La aplicabilidad de la Ley de Control de Sustancias Tóxicas de Estados Unidos a los nuevos nanomateriales ha sido materia de debate. Un estudio amplio sobre el tema concluyó que no está claro que esa ley, en su forma actual, permita enfrentar los retos planteados por la creciente industria de la nanotecnoligía (Bergeson 2006). Podría argumentarse que se impone aquí el “principio de precaución” y que debería suspenderse el ulterior desarrollo de la nanotecnología hasta comprender mejor los posibles riesgos para los humanos y el ambiente. Pero ese enfoque podría ya no ser práctico y ni siquiera realista, debido a que los elementos fundamentales de la nanotecnología ya son de dominio público. La prohibición sería asimismo devastadora para muchos científicos y empresarios decididamente empeñados en la evolución Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008 49

Por tanto, es esencial que exista un empeño determinado pero también coordinado por conocer y prever los Conclusiones efectos adversos de los nanomateriales para la salud y el ambiente, en el que La nanotecnología ofrece enormes participen todos los involucrados en posibilidades para mejorar la vida humana, este campo –académicos, gobiernos y pero es limitado el conocimiento acerca de sector privado– con el fin de evitar la los riesgos de los nanomateriales para la desconfianza del público y un rechazo a salud humana y el ambiente. No obstante, la nanotecnología como la que amenazó este campo avanza prácticamente sin ninguna regulación. Por tanto, es necesario o por lo menos retrasó la evolución de adoptar con urgencia algunas medidas para otras tecnologías nuevas. establecer los antecedentes científicos adecuados que permitan estudiar el criterio por conocer y prever los efectos adversos óptimo para su correspondiente regulación. de los nanomateriales para la salud y el A continuación se especifican algunas ambiente, en el que participen todos los acciones para abordar esta situación, involucrados en este campo –académicos, en su orden: gobiernos y sector privado– con el fin de evitar la desconfianza del público y 1. Es preciso elaborar y acordar en el un rechazo a la nanotecnología como la nivel mundial un glosario común que amenazó o por lo menos retrasó la y armonizado de definiciones evolución de otras tecnologías nuevas. Las y términos específicos de esta autoridades reguladoras deben demostrar nueva tecnología, con el fin preocupación y ofrecer directrices y de que estandarizar el uso de coordinación, mientras los investigadores vocabulario técnico. logren elaborar un código ético con énfasis en el autocontrol, la cultura y las 2. Se requiere preparar y divulgar expectativas (Schultz 2002). Para ello será normas de referencia para los tipos vital una comunicación adecuada que y tamaños de nanomateriales, incluya la divulgación de descubrimientos de manera que los toxicólogos negativos y positivos para establecer el tipo y demás investigadores tengan de confianza pública en la nanotecnología acceso a materiales normalizados que no existió en la evolución de y elaboren métodos analíticos otras tecnologías. también normalizados. 50 Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008

3. Es imperioso emprender la 4. Por último, se requiere la investigación de las vías de participación del público exposición y los ciclos de vida de los en un proceso de diseño nanomateriales manufacturados de un criterio razonado y para respaldar una evaluación prudente de evaluación y cientíﬁcamente fundada de sus control de los riesgos de posibles riesgos para la salud y el la nanotecnología. Deberá ambiente. Además, es necesario realizarse una cuidadosa diseñar la adecuada metodología de comunicación de los riesgos, evaluación de los riesgos humanos en la que participen los y ecológicos de los nanomateriales gobiernos, los fabricantes, y nanodispositivos, la cual deberá la comunidad médica, los ser armonizada y aceptada en el investigadores y el público nivel mundial. en general. Referencias Alargova, RG; Tsujii, K. 2001. Stable colloi- ElAmin, A. 2006. Nanosensor slashes patho- dal dispersions of fullerenes in polar or- gen detection time, inventors claim. ganic solvents. J A Chem Soc 123:10460- Food Productiondaily.com. Consultado 10467. 12 agosto 2007. Disponible en http:// www.foodproductiondaily.com/news/ Bergeson, LL. 2006. Toxic Substances Control ng.asp?n=72578-nano-pathogens-sensor. Act and Engineered Nanoscale Substanc- es. Consultado 12 set. 2007. Disponible en Gruenwald, J. 2004. Researchers discuss safe- http://www.touchbrieﬁngs.com/pdf/1920/ ty guidelines for handling nanomaterials. Bergeson_tech_proof.pdf. Smalltimes. Consultado 12 agosto 2007. Disponible en http:www.smalltimes. Colvin, VL. 2003. The potential environmen- com/document_display.cfm?document_ tal impact of engineered nanomaterials. id=7922). Nat Biotechnol 21(10):1166-1170. Hett, A. 2004. Nanotechnology – Small Mat- ________. 2004. Research vision – Sustain- ter, Many Unknowns. Zurich, Swiss Re- ability for nanotechnology. The Scientist insurance Company. 43 p. 18(16). ICRP (Comisión Internacional de Protección DoD (Department of Defense). 2004. DoD Radiológica). 1994. Modelo del tracto Funds model developmentto predict respiratorio humano para la protección nanoparticle effects on living systems. radiológica. Ann ICRP 24:1-3. Washington, DC. Consultado 12 set. 2007. Disponible en http://www.nano.gov/html/ Joseph, T.; Morrison, M. 2006. Nanoforum news/Oberdorster_Article.htm. Report: Nanotechnology in Agriculture and Food. Nanoforum.org. Consultado Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008 51

12 mayo 2007. Disponible en http:// ________. 2006b. Nano-herbicide in the www.nanoforum.org/dateien/temp/nano- works. Nutra Ingredients.com Disponible technology%20in%20agriculture%20 en http://www.nutraingredients.com/ and%20food.pdf?13062007114636. news/ng.asp?n=70013-nanotechnology- herbicide-toxic] Visitado 12/8/07 Kreuter, J. 2001. Nanoparticulate systems for brain delivery of drugs. Adv Drug Deliv- Schultz, WG. 2002. Nanotechnology under ery 47:65-81. the scope. Chem & Eng News, 80(49): 23-24. Lam, CW; James, JT; McCluskey, R.; Hunt- er, RL. 2004. Pulmonary toxicity of sin- Shvedova, AA.; Castranova, V; Kisin, ER.; gle-wall carbon nanotubes in mice 7 and Schwegler-Berry, D; Murray, AR.; Gan- 90 days after intratracheal instillation. delsman, VZ.; Maynard, A; Baron, P. Toxicol Sci 77(1):126-34. 2003. Exposure to carbon nanotube material: assessment of nanotube cytotoxicity Michelson, E. Undated. Analyzing the Eu- using human keratinocyte cells. Toxicol ropean Approach to Nanotechnology. Environ Health Part A 66(20):1909-1926. Woodrow Wilson International Center for Scholars, Washington, DC. Disponible Thayer, A.M. 2002. Nanotechnology meets en http://www.environmentalfutures.org/ market realities. Chem & Eng News Images/Nanotec1.pdf] VisitadoAccessed 80(29):17-19. 11/22/07. United States Department of Health and NNI (National Nanotechnology Initiative). Human Services; National Institutes of 2007. (en línea). Disponible en http:// Health; National Cancer Institute. 2004. www.nano.gov Cancer Nanotechnology Plan. Wash- ington, DC. Consultado 12 junio 2007. Oberdöster, G. 2004. Manufactured nano- Disponible en http://nano.cancer.gov/ materials (fullerenes, C60) induce oxida- about_alliance/cancer_nanotechnology_ tive stress in the brain of juvenile large- plan.pdf] mouth bass. Environ Health Perspectives 112(10):1058-1062. Warad, HC.; Dutta, J. 2007. Undated. Nano- technology for Agriculture and Food Sys- ________; Utell, MJ. 2002. Ultraﬁne parti- tems – A View. Microelectronics, School cles in the urban air: To the respiratory of Advanced Technologies, Asian Institute tract—and beyond? Environ Health Per- of Technology, Klong Luang, Thailand. spectives 110(8):A440-A441. Consultado 12 agosto 2007. Disponible en http://www.nano.ait.ac.th/Download/ Roach, S. 2006a. Instant, portable, simulta- AIT%20Papers/2005/Nanotechnolo- neous pathogen inspection. Food Pro- gy%20For%20Agriculture%20And%20 ductiondaily.com Disponible en http:// Food%20Systems%20_%20A%20 www.foodproductiondaily.com/news/ View.pdf ] ng.asp?n=69938-salmonella-nanowires- pathogens] Visitado 12/8/07. 52 Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008

Résumé / Resumo / Abstract Bienfaits possibles et menaces de la nanotechnologie pour la santé, les denrées alimentaires, l’agriculture et l’environnement L a nanotechnologie, champ relativement nouveau de recherche et d’élaboration de matériaux industriels, fondé sur la création de nouvelles classes de structures moléculaires originales, enregistre des progrès rapides qui promettent de changer radicalement ou de toucher de nombreuses sphères du domaine de la science et de la technologie. Elle ouvre également d’innombrables perspectives pour le progrès humain, avec la mise au point de divers types de nanomatériaux qui trouveront des applications dans des traitements médicaux révolutionnaires, dans la recherche agricole et les méthodes d’évaluation de l’innocuité des aliments, dans les procédés de remise en état de l’environnement, dans le domaine énergétique, par exemple pour le revêtement des cellules solaires, de même que dans des produits d’usage quotidien de grande consommation tels que les cosmétiques, les tissus qui repoussent la saleté et la peinture autolavable. Néanmoins, il est essentiel et urgent d’évaluer non seulement les avantages mais également les risques possibles présentés par les nanoparticules et de s’entendre sur des mesures réglementaires efficaces fondées sur des critères appropriés. Oportunidades e ameaças da nanotecnologia para a saúde, os alimentos, a agricultura e o meio ambiente A nanotecnologia, um campo relativamente novo de pesquisa e elaboração de materiais industriais com base na criação de novos tipos de estruturas moleculares originais, mostra rápidos avanços que prometem mudar radicalmente ou afetar muitas áreas da ciência e da tecnologia. Além disso, oferece inúmeras possibilidades para o progresso humano mediante a criação de vários tipos de nanomateriais aplicáveis em revolucionários tratamentos médicos, na pesquisa agrícola e em métodos de diagnóstico de inocuidade alimentar, em procedimentos de restauração ambiental e aplicações energéticas, como o revestimento de células solares, inclusive em produtos corriqueiros de grande volume, por exemplo, cosméticos, tecidos repelentes à sujeira e pintura auto-lavável. Não obstante, é essencial e urgente avaliar não apenas os benefícios, mas, também, os possíveis riscos dessas nanopartículas e concordar medidas efetivas mediante critérios reguladores adequados Opportunities and Threats from Nanotechnology in Health, Food, Agriculture and the Environment N anotechnology, a relatively new field of research and industrial materials development based on the creation of new classes of novel molecular structures, is making rapid advances that promise to radically change or influence many fields of science and technology. The development of various types of nanomaterials for application in revolutionary medical treatments, agricultural research and food safety diagnostic methods, new environmental remediation procedures, energy applications like solar cell coatings, and even high-volume, everyday products such as cosmetics, dirt-repelling fabrics, and self-cleaning paint, offer innumerable possibilities for human progress. However, it is essential and urgent to assess not only the benefits but also the potential risks posed by nanoparticles, and agree on effective measures to prevent such risks through appropriate regulatory approaches. Año 4 Segunda etapa, Enero - Abril 2008 53

NatontecnologíA

by jwresmont

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

Statistics