3er conversatorio ba2011 nanotecnologia en los alimentos

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Dictado por el Dr. Pedro Serena Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Campus de Cantoblanco, 28049-Madrid
Correo: pedro.serena@icmm.csic.es
Lugar Universidad de los Andes Facultad de ciencias Auditorio A10
Día 09 de Noviembre

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3er conversatorio ba2011 nanotecnologia en los alimentos

  1. 1. LA NANOTECNOLOGÍA QUE NOS COMEMOS (EL IMPACTO DE LA NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN Y SECTORES AFINES) Pedro A. Serena Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Campus de Cantoblanco, 28049-MadridCo-gestor de la Acción Estratégica de Nanociencia y Nanotecnología en el Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN) E-mail: pedro.serena@icmm.csic.es 1
  2. 2. Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) Campus Universitario de Cantoblanco www.icmm.csic.es www.csic.es www.micinn.es 2
  3. 3. La llegada de las nanotecnologías: algo natural SIGLO XXI SIGLO XX < SIGLO XIX 3
  4. 4. ¿Pequeño? ¿Para qué? Lo “nano” es diferente... + PEQUEÑO = + REACTIVO + PEQUEÑO = + RÁPIDO + PEQUEÑO = + ALMACENAMIENTO + PEQUEÑO = + EFECTOS CUÁNTICOS 4
  5. 5. Las nanotecnologías: un proceso convergente Dispositivos de estado sólido Miniaturización, entidades individuales Biología Molecular Autoensamblado de unidades funcionales complejas MACRO Química mm Ensamblado, macromoléculas MICRO µm Nanociencias NANO nm 1950 1970 1990 2010 2030 5
  6. 6. Las nanotecnologías: un espacio multidisciplinar UNA DE LAS CLAVES DE LA NANOTECNOLOGÍA ES SU CARÁCTER MULTIDISCIPLINAR Moléculas FISICA Nanoestructuras Nanopartículas QUÍMICA Sistemas porosos Polímeross BIOLOGIA Proteínas, Biomoléculas, NANOTECNOLOGIA Bioestructuras INGENIERIA Dispositivos Sensores MODELIZACION Superfícies Supercomputación 6
  7. 7. Las nanotecnologías: convergencia de estrategias COMO FRUTO DEL CARÁCTER MULTIDISCIPLINAR SE TIENEN MUCHAS ESTRATEGIAS PARA LA FABRICACIÓN DE NANOESTRUCTURAS Y LA OBSERVACIÓN DEL NANOMUNDO. NANOTECNOLOGIA 0,1 nm 1 nm 10 nm 100 nm 1 mm 10 mm 100 mm 1 mm NANOESTRUCTURAS “BOTTOM-UP” • Nanopartículas “TOP-DOWN” • Síntesis química • Nanotubos • Litografía óptica • Autoensamblado • Nanohilos • Nanolitografía • Autoorganización • Puntos cuánticos electrónica • Deposición • Capas delgadas • Molienda • Multicapas • Desgaste (FIB) • Nanocomposites • Dendrímeros • Nanoporosos 7 • Zeolitas
  8. 8. Las nanotecnologías: convergencia de estrategiasBIOINSPIRACIÓN: LAS ESTRATEGIAS DESARROLLADAS POR LOSSERES VIVOS SON UNA FUENTE DE INSPIRACIÓN PARA LANANOTECNOLOGÍA. 8
  9. 9. ¡Ya sabemos hacer muchas cosas, miles decosas! Una gran oferta de propuestas a nivel de laboratorio. 8.1nm 9
  10. 10. La nanotecnología llegará a nuestras fábricasRITMO DE INCORPORACIÓN DE NC Y NT A NUESTRAS EMPRESAS Control sobre la fabricación de nanopartículas, de nanomateriales. La industria basada en la aproximación “top-down” sigue predominando. Las tecnologías “bottom-up” conviven con las tecnologías “top-down”. Las nanopartículas dejan paso a sistemas nanométricos de mayor complejidad. Predominio de las técnicas “bottom- up” en la industria. Los nanosistemas se convierten en complejos nanodispositivos. 2000 2010 2020 2030 2040 2050 10 AÑO
  11. 11. La nanotecnología es un campo transversalCOMO FRUTO DE SU CARÁCTER MULTIDISCIPLINAR LA NCyNTPOSEEN INNUMERABLES ÁREAS DE APLICACIÓN: SE DICE QUESON TRANSVERSALES. FISICA ELECTRÓNICA QUÍMICA SALUD BIOLOGIA ENERGÍA INGENIERIA NANOTECNOLOGIA TRANSPORTE MODELIZACION ALIMENTACIÓN MEDIOAMBIENTE CONSTRUCCIÓN 11
  12. 12. NANOBIOTECNOLOGÍA / NANOMATERIALES NANOELECTRÓNICA NANOMEDICINA Liberación de Ingeniería de Defensa Computación Almacenamien Cosmética fármacos tejidos Aeronáutica Cuántica to de datos Síntesis de Bienes de Impresión / Biomimetismo Espintrónica Fotónica fármacos consumo Empaquetado Dispositivos Agentes para Nanohilos y Diagnóstico Catalizadores Energía de un solo imagen Nanotubos electrón Paneles Implantes Construcción Automoción Pantallas Solares Dispositivos Electrónica SENSORES Y Polución Automóviles médicos de consumo ACTUADORES Dimensión Análisis Medidas de Control de INSTRUMENTACIÓN Y crítica Químico espesor calidad METROLOGÍA TEORIA, SIMULACIÓN, MODELIZACIÓN EN LA NANOESCALA NANOECOTOXICOLOGÍA / NORMALIZACIÓN Y ESTANDARIZACIÓN CONVERGENCIA TECNOLÓGICA / ASPECTOS ÉTICOS Y SOCIALES DIFUSIÓN DE CONOCIMIENTO / TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA 12Basado en “Nanotechnology: Technology and market dynamics- a unique opportunity” (Oxford Instruments, 2006).
  13. 13. Lo “nano” ya está en los mercados… 13
  14. 14. Lo “nano” ya recibe mucha atención e inversión LA NANOTECNOLOGÍA RECIBE MUCHA INVERSIÓN Y GENERAMUCHO CONOCIMIENTO QUE YA SE TRANSFIERE AL MERCADO 14
  15. 15. Y para el futuro…¿qué? NANO BIONANOTECNOLOGÍA BIOTECNOLOGÍA NBIC INFO COGNO TECNOLOGÍAS DE LA CIENCIAS COGNITIVAS Y 15INFORMACIÓN Y DE LAS NEUROCIENCIAS COMUNICACIONES
  16. 16. Y para el futuro…¿qué?Ojo, ¡atención!, los gurús se equivocan casisiempre, sobre todo si son científicos.Es muy difícil saber las aplicaciones que van a tenerlos descubrimientos que se hacen en loslaboratorios. Por lo general, el investigador tiende aexagerar sobre las aplicaciones potenciales de susdescubrimientos con el fin de que su investigaciónsea visible y sea considerada por la sociedad (y deesa forma los gestores de la ciencia destinanrecursos a esas áreas). Por lo general muchasaplicaciones de éxito surgen de necesidades delsector público, de las empresas, y de la perspicaciade los emprendedores. 16
  17. 17. NANOBIOTECNOLOGÍA / NANOMATERIALES NANOELECTRÓNICA NANOMEDICINA Liberación de Ingeniería de Defensa Computación Almacenamien Cosmética fármacos tejidos Aeronáutica Cuántica to de datos Síntesis de Bienes de Impresión / Biomimetismo Espintrónica Fotónica fármacos consumo Empaquetado Dispositivos Agentes para Nanohilos y Diagnóstico Catalizadores Energía de un solo imagen Nanotubos electrón Paneles Implantes Construcción Automoción Pantallas Solares Dispositivos Electrónica SENSORES Y Polución Automóviles médicos de consumo ACTUADORES Dimensión Análisis Medidas de Control de INSTRUMENTACIÓN Y crítica Químico espesor calidad METROLOGÍA TEORIA, SIMULACIÓN, MODELIZACIÓN EN LA NANOESCALA NANOECOTOXICOLOGÍA / NORMALIZACIÓN Y ESTANDARIZACIÓN CONVERGENCIA TECNOLÓGICA / ASPECTOS ÉTICOS Y SOCIALES DIFUSIÓN DE CONOCIMIENTO / TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA 17Basado en “Nanotechnology: Technology and market dynamics- a unique opportunity” (Oxford Instruments, 2006).
  18. 18. NANOTECNOLOGÍA Y ALIMENTACIÓNHacía el año 2005 las aplicaciones de nanotecnología enalimentación eran residuales y el grueso de las aplicacionesde cierto valor añadido se suponían ligadas a la electrónica,los nuevos materiales, la biomedicina, etc. Sin embargo yaexistían sectores como la cosmética en los que habíamuchas aplicaciones de la nanotecnología. La mayoraplicación de la nanotecnología en cosmética estárelacionada con la rápida introducción de los productos en elmercado debido a las regulaciones menos exigentes encomparación con la medicina. Por otro lado el sector de laalimentación posee barreras regulatorias no demasiadorestrictivas, por lo que se están introduciendo nuevos “nano-productos” a un ritmo más fuerte que el esperado hace unoscuantos años. 18
  19. 19. Programa Nacional I+D 2004-2007, Acción Estratégica en NC y NT Proyectos de Investigación. Convocatoria 2004. Empresas vinculadas Energías Alternativas & Nanofibras Farmacia & Clinicos & Terapeúticos Recubrimientos & Func. Super. & EsmaltesElectrónica & Componentes & Semiconductores Equipamientos & Herramientas Opticos & Láseres Plásticos & Polímeros Sensores & Automatización Productos Químicos & Aleaciones & Mater. TOTAL: Anal. Genético & Lab. Biol. Mol. 188 EMPRESAS Procesados & Herramientas Agroalimentación Construcción Electrodomésticos & Envasado Gases & Aerosoles Cerámicos 0 5 10 15 20 25 30 LA CONVOCATORIA DE PROYECTOS FUE TAMBIÉN UN MUESTREO DE LAS EMPRESAS INTERESADAS DE FORMA DIRECTA O INDIRECTA EN19 NANOTECNOLOGÍA.
  20. 20. EL CASO DE LA COSMÉTICA 20
  21. 21. NANOTECNOLOGÍA Y ALIMENTACIÓN• La salud, entre otros factores, está relacionada con buenaalimentación, la realización de ejercicio, la reducción deniveles de stress.• En occidente un 30%-40% de los productos alimenticios sedesechan. En los países en vías de desarrollo la mitad de lapoblación no come adecuadamente. En los paísessubdesarrollados esa cifra se dispara hasta el 80-90%.• Se está produciendo un desplazamiento de la dieta mundialdel carbohidrato a la proteína. A su vez la población mundialcrece a un ritmo imparable. No hay suficientes proteínasgarantizadas para el futuro. El proceso de “almacenar”nutrientes en animales no es eficiente. Se debe intentarbasar la alimentación en una mayor proporción de vegetales. 21
  22. 22. NANOTECNOLOGÍA Y ALIMENTACIÓN• En este contexto las investigaciones en los temasagropecuarios, alimentarios, etc, son cruciales.• La nanotecnología es consustancial con una economía delahorro y la eficiencia, y permite nuevas estrategias tanto enla producción, en transformación, en almacenamiento ydistribución, seguridad, etc.• El mercado de la nanotecnología en el sector de laalimentación está creciendo con un gran ritmo: 2003: 2600M$ -> 2005: 5300 M$ -> 2015: 20.400 M$ (fuente Helmut Kaiser Consultores) 22
  23. 23. Nanoalimentación: un tema de impacto 23
  24. 24. NANOTECNOLOGÍA Y ALIMENTACIÓN 24
  25. 25. NANOTECNOLOGÍA Y ALIMENTACIÓN PROCESADO DE ALIMENTOS Transferencia de calor y masa, ingeniería de reacciones en la nanoescala, nanobiotecnología, síntesis molecularMATERIALES PRODUCTOS Nanopartículas NANOFOOD FormulaciónNanoemulsiones EmpaquetadoMat. Nanoestruct. Distribución Nanohíbridos SEGURIDAD ALIMENTARIA Y BIOSEGURIDAD 25 Nanosensores y nanotrazadores
  26. 26. NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN. EMPAQUETADO, ENVASADO, CONSERVACIÓN, UTENSILIOS.• Uso de nanopartículas de plata en frigoríficos, envases deplásticos, en cartones, envolturas plásticas, etc. debido a sucarácter bactericida.• Uso de nanopartículas de arcillas como agente sellador enenvases poliméricos (evita migración de oxígeno, impermeabiliza,etc).• Nuevos empaquetados basados en Phase Change Materials(PCMs). Los PCM son los alcanos, ceras parafínicas de punto defusión controlado. Sin embargo el manejo de líquido es complejo.Solución: material híbrido. Silicato de calcio nanoestructurado(NCS) con poros nanométricos que se rellena del PCM. 26• Nuevos empaquetados basados en materiales híbridos.
  27. 27. Nanopartículas metálicas (Ag, Cu) como bactericidas 27
  28. 28. Nuevos empaquetadosbasados en materiales “nanohíbridos”: zeína + sepiolita. Proporcionan un film transparente ybiodegradable. Además se pueden insertar nanopartículas que posean efectos bactericidas o fungicidas. 28
  29. 29. 29
  30. 30. Sistema de empaquetado (Phase Change Media + NCS) 30
  31. 31. NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN. ENCAPSULADO.• Encapsulado de sustancias: evita oxidación, evita destrucciónen boca de algunos nutrientes, evita interferir en sabor, permitela liberación específica de nutrientes en determinadas etapasdel proceso digestivo. Por ejemplo, el omega-3 debeencapsularse para evitar mal sabor en la boca.• Liberación controlada de nutrientes. El nutriente encapsuladoes liberado de manera dosificada, para mantener unos nivelescontinuos de concentración. La liberación puede ser intermitentemediante reacción a un estímulo externo. Esta estrategia essimilar a la usada en medicina relacionada con la liberacióncontrolada de fármacos. Se pueden usar liposomas, micelas,dendritas u otro tipo de sistemas. 31
  32. 32. Sistemas de liberación controlada de sustancias 32
  33. 33. Los esquemas de liberación de fármacos sirven para la liberación de otras sustancias 33
  34. 34. Sistemas de liberación controlada de sustancias 34
  35. 35. Sistemas de liberación controlada de sustancias Nutralease’s FNVs. 35 Cochleate technology used in Bioral® drug delivery system
  36. 36. NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN. DISEÑO DE NUEVOS ALIMENTOS E INGREDIENTES (1).• Mejora de la textura y estabilización. Se diseñarán y sintetizaránsustancias en las que se controlará el espesor y composición delas capas de grasa, agua, sales, azucares, proteínas, paradeterminar el sabor, la cremosidad, textura, etc.• Nanoemulsiones. Sustancias “nanodisperadas” en forma denanogotas tienen una mejor absorción por parte del organismo.• WOW: Estrategia “Water-in-oil-in-water”. Esfera de aguarodeada de capa de grasa y flotando en agua. Permite reducir elcontenido de grasas sin modificar sabores. 36
  37. 37. Nanoemulsiones Leche: gotas de grasa en agua Mantequilla: disolución acuosa en grasaMayonesa: aceite en medio acuos con emulsionante (lecitina) 37
  38. 38. WOW: Estrategia “Water-in-oil-in-water”. Esfera deagua rodeada de capa degrasa y flotando en agua.Permite reducir elcontenido de grasas sinmodificar sabores. 38
  39. 39. NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN. DISEÑO DE NUEVOS ALIMENTOS E INGREDIENTES (2).• Potenciadores o controladores de aromas y sabor. Enzimassoportadas sobre nanomateriales para eliminar el amargor.• Nanopartículas de sal. La sal (como ocurre con otrassustancias) en formato “nano” se siente antes. Por lo tanto sepuede disminuir la cantidad de sal sin notarse los efectos desabor.• Colorantes. Micropartículas de TiO2 se usan de colorante (englaseado de azucar). En formato nano, son transparentes.• Alimentos interactivos, cocina interactiva, cocina molecular. 39
  40. 40. NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN. PROCESADO.• Membranas nanoporosas y funcionalizadas permiten:descontaminar materias primas, filtrados selectivos, preparaciónde gotitas de diferentes sustancias, etc.• Cambio de propiedades reológicas. Partículas micrométricasde SiO2 se usan desde hace mucho tiempo como portadores devitaminas. Estas partículas se pueden funcionalizar para tenercarácter hidrofóbico o hidrofílico y permiten cambiar laspropiedades de medios granulares o de fluidos, como las salsas. 40 Capacidad de Ubisol-Aqua™ para solubilizar la coenzima Q10.
  41. 41. NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN. PROCESADO. 41
  42. 42. NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN. CONTROL DE CALIDAD, SENSORES, ETIQUETADO.La nanotecnología puede permitir mejorar la calidad de losalimentos mediante un control de calidad basado en nuevossensores, que serán similares a los que se desarrollen parabiomedicina. Entre los tipos de sensores podemos destacar:• Sensores basados en cambios de propiedades detransporte eléctrico.• Sensores ópticos, basados en cambios de frecuencia deresonancia de plasmón.• Sensores tipo palanca, basados en la deflexión de unamicropalanca.Además, nuevos materiales inteligentes permitirán realizar unetiquetado más eficiente que mejore la trazabilidad de losproductos, la presencia de contaminantes, la ruptura del ciclodel frío, etc. 42
  43. 43. Sensores basados en cambios en la corrienteFundamental building blocks for molecular biowire based forward error-correcting biosensors Yang Liu et al 2007 Nanotechnology 18 424017 43
  44. 44. Sensores ópticos 44
  45. 45. Sensores basados en micropalancas 45
  46. 46. NANOTECNOLOGÍA EN ALIMENTACIÓN. EL IMPACTO EN LA AGRICULTURA: NANOBIOTECNOLOGÍA, HERBICIDAS, FUNGICIDAS, SISTEMAS DE RIEGO, ...Es importante mencionar que los desarrollos de lananobiotecnología tendrán incidencia directa en el ámbito dela alimentación debido a la mejora de las propiedades deplantas, animales, etc, su resistencia a plagas, sequías, etc.Los avances que se hacen en el desarrollo de herbicidas,bactericidas, insecticidas, etc evidentemente contribuyen a lamejora de los alimentos. Algo similar ocurre con los sistemasmás tecnificados de invernaderos, en los que lananotecnología tiene mucho que decir (sensores, control deparámetros, eficiencia energética, etc.). De nuevo se ve comolas aportaciones de la nanotecnología inciden en el desarrollode un área concreta de forma directa o indirecta. 46
  47. 47. 47
  48. 48. NANO EN DOLMARPRODUCTOS NANO• NANO-BIOSENSORES• KITS ANALITICOS• ADITIVOS PARA LA INDUSTRIA DE BEBIDAS 48
  49. 49. 49
  50. 50. 50
  51. 51. Lo “nano” en agricultura y alimentación entra ya en lasestrategias nacionales de muchos países. Ejemplos deproyectos “nano-agro” en el contexto de una convocatoriahispano-argentina (2011).Nuevas nanopartículas de plata con acción antimicrobianade aplicación en la industria enológica. ESíntesis de nanopartículas de plata y de cobre en reactorescontinuos para uso como pesticidasMicroencapsulación de compuestos bioactivos y suaplicación en poductos cárnicos funcionesEmpleo de materiales nanoestructurados en laimplementación de formulaciones de agroquímicosNanoencapsulación de Principios Bioactivos con Aplicaciónen la Industria Agroalimentaria 51
  52. 52. NANOTECNOLOGÍA Y ALIMENTACIÓNListado de productos “nano” en Project on Emerging Technologies. Hay unrepositorio de nano para alimentación y bebidas.• Slimshake. Nanoparticulas de SiO2 con grasas de cacao (sabor cremoso y noengorda).• Canola Active Oil by Shemen Ind.: Nanocápsulas para fitosteroles.• Ocean Nutrition: Nanoencapsulación de omega-3 para evitar malos sabores.• Kraft desarrolla nanomembranas selectivas para filtrar diversos elementos(grasas, azucares, etc).• Kraft está desarrollando nanosensores para incorporar en el embalaje o envasede productos alimenticios y poder avisar de su estado al comprador.• Nestlé utiliza nanopartículas para cambiar la textura de los helados.• La empresa NutraLease produce alimentos en los que se libera aceite de canolaa través de nanocápsulas (nanodispensadores) de 30 nm.• O’lala Food ha puesto en el mercado los primeros chicle con sabor de chocolategracias a la nanoencapsulación que permite encapsular mantequita de cacao en lagoma de mascar (lo que antes era imposible). 52
  53. 53. Toppits Back ® papel de aluminio Melitta Botellas basadas en resina de nylon Aegis® OX Botella de plástico Canola Active Oil con nanopartículas Shemen Industries para mejorar la estanqueidad. Nuevos plásticos Xtrema Cookware FresherLonger™ Ceramcor, LLC 53
  54. 54. UN EJEMPLO:Nanotecnologías aplicadas a una botella de zumo 54
  55. 55. Referencias Generales:2009 National Nanotechnology Initiative R&D Achievements(http://www.nano.gov/html/research/achievements.html)NANORFORUM(http://www.nanoforum.org)Project on Emerging Nanotechnologies(http://www.nanotechproject.org/)UE-Nanoobservatory- AgroFood Report(http://www.observatorynano.eu/project/document/2121/)FRIENDS OF THE EARTH(http://www.foeeurope.org/activities/nanotechnology/Documents/Nano_food_report.pdf) 55
  56. 56. LAS VOCES DE ALARMA… 56
  57. 57. RIESGOS: LAS VOCES DE ALARMA… VOCES DE ALARMA Center for Responsible Nanotechnology 57
  58. 58. 58
  59. 59. 59
  60. 60. NanoEthicsEthics for Technologies that converge at thenanoscaleEditor-in-Chief: John WeckertSpringer, ISSN: 1871-4757 (print version) Nanoethics: The Ethical and Social Implications of Nanotechnology, (co- edited with Fritz Allhoff, Patrick Lin, and John Weckert) Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2007Nanoethics Big EthicalIssues with Small Nanecnología y Bioética GlobalTechnology Buxó & Casado Continuum, ISBN: Parc Cientific de Barcelona (2007)9781847063953 What Is Nanotechnology and Why Does It Matter?: From Science to Ethics Fritz Allhoff, Patrick Lin, Daniel Moore ISBN: 978-1-4051-7544-9 March 2010Nanoethics and NanotoxicologyHoudy, Philippe; Lahmani, Marcel;Marano, Francelyne (Eds.) 60Springer, 2011, ISBN: 978-3-642-20176-9
  61. 61. ¿POSIBLES? CONSECUENCIAS NEGATIVAS DEL USO DE LAS NANOTECNOLOGÍAS Y RIESGOS A TENER EN CUENTA• SALUD: Nanoparticulas, nanoobjetos de gran reactividad y gran poderpenetrante. Se usan en fármacos, marcadores, alimentación y cosmética.Posibles riesgos tanto en usuarios como en trabajadores. Penetración por víasdistintas.• MEDIOAMBIENTE: Nuevos materiales con nuevos problemas de reciclado.Posible toxicidad en especies vegetales y animales. Nuevas formas decontaminación.• PRIVACIDAD: Los nanodispositivos facilitan el control de la población,trazabilidad de bienes y personas, etc. Nuevas técnicas de espionaje.• TERRORISMO: Nuevas formas de amenaza, de difícil detección.• DIFERENCIAS SOCIALES: La nanotecnología será una nueva fuente dediferenciación entre países pobres y ricos, y entre segmentos de población.• TRANSFORMACIÓN DE LA CONDICIÓN HUMANA: Facilitar laalteración/mejora de capacidades físicas y cognitivas. Conexiones con eltranshumanismo.LA NANOTECNOLOGÍA, POR SU CARÁCTER MULTIDISCIPLINAR Y DEAPLICACIÓN MÚLTIPLE, ABRE MUCHOS FRENTES EN CUANTO A SUS 61POSIBLE RIESGOS…
  62. 62. LOS RIESGOS DE LAS TECNOLOGÍAS– 1794: 1000 fallecidos en explosión de fábrica de pólvora enGrenelle Paris.– 1906: 1099 fallecidos en una explosión de grisú enCourrières (F).– 1963: 2168 fallecidos al derrumbarse un lago artificial enVajon (Italia).– 1984: 8000 muertos en 3 días y 20 000 en 20 años por lafuga de 40 toneladas de gas tóxico en la fábrica de UniónCarbide en Bopal (india).– 1986: 4000 fallecidos (AIEA) ó 200 000 (Greenpeace) aconsecuencia de Chernobil.– Amianto: un total acumulado de 500 000 muertos para 2030.– Petróleo: Más de 50 mareas negras desde 1960.– Automóvil: más de un millón de accidentados cada año. 62
  63. 63. LA GESTIÓN DEL RIESGOTodas las tecnologías suponen algún tipo de riesgo quedebe ser gestionado. Dicha gestión pasa por:1. Hacerse y responder preguntas:¿Está identificado el riesgo? ¿Se conoce su origen o causa?¿Se puede cuantificar de alguna manera? ¿Se sabedeterminar su efecto?2. Acciones:¿Qué doctrina proponemos para la gestión del riesgo?- Opción: ultraliberal: wait & see.- Opción liberal: etiquetar/informar y la libre elección.- Opción « higienista »: educar, informar, observar, vigilar(trabajadores, consumidores), debatir en un proceso iterativoy progresivo.- Opción radical: prohibición, moratoria, persecución… 63
  64. 64. UE: CÓDIGO DECONDUCTA RESPONSABLE http://www.nanocode.eu/ 64
  65. 65. NANO-ECO-TOXICOLOGÍA: TEMA COMPLEJO SALUD IMPACTO SEGURIDAD ECOLÓGICO LABORAL NANO- ECO- TOXICOLOGÍA NORMATIVA, ESTUDIOS LEGISLACIÓN, TOXICOLÓGICOS REGLAMENTOS FORMACIÓN NANO- INFORMACIÓN METROLOGÍA DIVULGACIÓN 65
  66. 66. http://www.nanocode.eu/NanoCode - Implementing the European Commission Code ofConduct for Responsible NanotechnologiesThe European Project NanoCode: a multistakeholder dialogueproviding inputs to implement the European Code of Conduct forResponsible Nanosciences & Nanotechnologies Researchcommenced in January 2010. This two-year project is fundedunder the Programme Capacities, in the area Science in Society,within the 7th Framework Program (FP7).The objective of NanoCode is to define and develop a frameworkaimed at supporting the successful integration andimplementation, at European level and beyond, of the Code ofConduct (CoC) for nanosciences and nanotechnologies (N&N) 66research as developed by the European Commission.
  67. 67. Safety Aspects http://cordis.europa.eu/nanotechnology/src/safety.htmThe risk assessment of engineered nanomaterials has become the focus ofincreasing attention. To date the widely accepted view is that there are manyunanswered questions, although a high number reports have been publisheddiscussing the potential environmental and health risks associated with themanufacture, use, distribution and disposal of nanomaterials. The EuropeanCommission aims at reinforcing nanotechnology and, at the same time,boosting support for collaborative R&D; into the potential impact ofnanotechnology on human health and the environment via toxicological andecotoxicological studies. http://www.nanosafetycluster.eu/ 67
  68. 68. Communication and Debatehttp://cordis.europa.eu/nanotechnology/src/public_debate.htmNanotechnology is likely to change our lives in many ways. It isimportant that nanotechnology is developed in a responsible way – ina way that responds to the needs and concerns of the citizens. Anopen debate involving the public is indispensable. This will allow ashared analysis of benefits and risks (both real and perceived) andtheir implications for society. Providing accessible information willallow people to better understand what nanotechnology is, how it willbe applied, and its implications for society. Interested people must beenabled to reach their own informed and independent judgements.http://www.nanologue.net/ 68
  69. 69. OECD Working Party on Nanotechnology www.oecd.org/sti/nano OECD WP on Safety of Manufactured NanomaterialsOECD Database on Research into the Safety ofManufactured Nanomaterialshttp://webnet.oecd.org/NanoMaterials/Pagelet/Front/Default.aspxSponsorship Programme for the Testing ofManufactured NanomaterialsPublications in the Series on the Safety ofManufactured Nanomaterials 69
  70. 70. ISO Technical Committee (TC) 229ISO 10801:2010 Nanotechnologies -- Generation of metal nanoparticles for inhalationtoxicity testing using the evaporation/condensation methodISO 10808:2010 Nanotechnologies -- Characterization of nanoparticles in inhalationexposure chambers for inhalation toxicity testingISO/TS 10867:2010 Nanotechnologies -- Characterization of single-wall carbon nanotubesusing near infrared photoluminescence spectroscopyISO/TS 11251:2010 Nanotechnologies -- Characterization of volatile components in single-wall carbon nanotube samples using evolved gas analysis/gas chromatograph-massspectrometryISO/TR 11360:2010 Nanotechnologies -- Methodology for the classification andcategorization of nanomaterialsISO/TR 12802:2010 Nanotechnologies -- Model taxonomic framework for use in developingvocabularies -- Core conceptsISO/TR 12885:2008 Nanotechnologies -- Health and safety practices in occupational settingsrelevant to nanotechnologiesISO/TS 27687:2008 Nanotechnologies -- Terminology and definitions for nano-objects --Nanoparticle, nanofibre and nanoplateISO 29701:2010 Nanotechnologies -- Endotoxin test on nanomaterial samples for in vitrosystems -- Limulus amebocyte lysate (LAL) testISO/TS 80004-1:2010 Nanotechnologies -- Vocabulary -- Part 1: Core terms 70ISO/TS 80004-3:2010 Nanotechnologies -- Vocabulary -- Part 3: Carbon nano-objects
  71. 71. INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJOhttp://www.insht.es/portal/site/Insht/ 71
  72. 72. Regulación de las nanotecnologías en alimentación• Mensaje a los consumidores de J.F. Kennedy en 1962. Losconsumidores tienen derecho a elegir, a estar informados, a suseguridad, y a ser escuchados.• La naturaleza ya proporciona alimentos en formato nano: leche(n-caseina), carne (n-filamentos), queso, margarina, chocolate,etc. El tooffe consiste en nanogotas de grasa recubiertas decapas de proteína. Nanograsa, nanobiopolímeros, nanosal sedigieren y metabolizan bien.• Se desconoce que ocurre con nanopartículas de materialesinorgánicos como n-Ag, n-SiO2, n-Ti, nanotubos de carbono, etc.. 72
  73. 73. Regulación de las nanotecnologías en alimentación• La UE ya dispone de una regulación general sobre alimentos: (i)aditivos, (ii) materiales que están en contacto con alimentos, (iii)nuevos alimentos, (iv) empaquetado activo. La nanotecnologíapresenta ejemplos de materiales, nanomateriales y estrategiasque se pueden encasillar en los cuatro casos mencionados.• European Food Safety Authority (EFSA) expuso en 2009 que esmuy difícil establecer los riesgos dado que no se puedencuantificar al no haber instrumentación capaz de realizarcaracterización de nanomateriales (tamaños, concentraciones,etc).• Se necesita conocer qué caminos de absorción siguen los“nanoalimentos”: vía dermatológica, via oral, vía intestinal. Sedebe caracterizar su posible acumulación en órganos concretos y73ser capaces de determinar los efectos toxicológicos a largo plazo.
  74. 74. 74
  75. 75. Regulación de las nanotecnologías en alimentación• Es necessario: (i) Detectar y caracterizar los nanomateriales queingerimos. (ii) Sus vias de penetración en el cuerpo y áreas deacumulación. (iii) Desarrollar herramientas para obtener einterpretar los datos. (iv) Análisis del ciclo completo. (v)Determinar los riesgos y los umbrales aceptables (exposiciónpuntual, exposición prolongada). (vi) Establecer regulación sobrenanoalimentos o forzar el etiquetado (“nano inside”) y que sea elconsumidor quien elija.• En el caso del etiquetado, este debe ser efectivo. Buscar elequilibrio sobre el etiquetado: puede ser vago, o puede serexagerado (estrangulación de mercado).• Se necesita una mayor comunicación con los consumidores ycon los grupos que han iniciado el debate. 75
  76. 76. Regulación de las nanotecnologías en alimentación• El Código de Conducta de la UE es una pauta a seguir porlos Estados miembros pero no hay regulaciones asociadas.• Las regulaciones comenzarán a publicarse en 2011. Sinembargo estas regulaciones pueden caer en saco roto si nohay posibilidad de medir la presencia de los nanomateriales.• La regulación establecida en Canadá desde 2009 ha sidomás restrictiva en el uso de nanomateriales paraalimentación, agricultura, etc. 76
  77. 77. CONCLUSIONES•Nano y alimentación: un tema emergente y “caliente”.•Muchos avances en envasado, nuevos alimentos,sensores, etc.•El tema puede ser motivo de campañas en contra conciertos argumento.•Hay que estar preparados para entablar debates basadosen datos, fuera de pasiones viscerales.•La percepción de la sociedad sobre lo “nano” es clave:divulgación.•Hay que establecer un sistema de actuaciones quepermitan gestionar el riesgo. 77

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