Nanopartícules: petites però no banals

Galarraga Aiestaran, Ana

Elhuyar Zientzia

Els investigadors esperen que la nanotecnologia tingui molts beneficis. No obstant això, aquesta nova tecnologia no sols genera esperança, sinó també preocupació. De fet, sospiten que les nanopartícules poden causar danys al medi ambient i a la salut. Per a conèixer quins són i com poden evitar-se aquests danys, els Estats Units i la Unió Europea, entre altres, estan realitzant recerques en profunditat. El principi de precaució prescriu fins als resultats definitius.
Nanopartícules: petites però no banals
01/05/2008 | Galarraga Aiestaran, Ana | Elhuyar Zientzia Komunikazioa

(Foto: D'arxiu)
La notícia és desconeguda i moltes vegades la desconeguda genera por o recel. Això és alguna cosa que ocorre sovint en les noves tecnologies: des que es comença a utilitzar la tecnologia fins que es veu que té beneficis i no provoca danys, la gent no rebutja totalment les sospites.

Per exemple, els organismes modificats genèticament, que es produeixen des de fa temps i es consumeixen cada vegada més, continuen generant una posició contrària en bona part de la societat. Ara sembla que els productes fabricats amb nanotecnologia poden tenir una resposta similar. Així ho testifiquen, per exemple, el concurs realitzat en 2006 pel Grup ETC i les notes de premsa que a l'inici de l'any ha publicat l'entitat britànica Soil Association o Lurra.

El Grup ETC és una associació ecologista canadenc que des de fa dos anys va posar en marxa un concurs per a crear una etiqueta especial per a productes amb nanopartícules. Va tenir bastant èxit: en pocs mesos van rebre gairebé cinc-centes propostes.

Soil Association és una associació britànica. Està a favor dels aliments orgànics i en una nota de premsa afirmant que no utilitzen ni utilitzen nanotecnologies en els seus productes. És més, la primera organització que no accepta les nanopartícules.

Els productes elaborats amb nanotecnologia són preocupants per a ETC i Soil Association. A dalt, es van presentar dos dissenys al concurs organitzat per l'ETC per a crear l'etiqueta identificativa d'aquests productes. A baix, una iniciativa de la Soil Association. Aquesta associació no admet nanopartícules.
Superiors: ETC; Inferior: Soil Association

Segons ells, encara queden pocs estudis sobre la influència de les nanopartícules en els organismes vius, per la qual cosa és millor no usar-les fins que els resultats siguin clars. A més, han denunciat al govern britànic per no adoptar mesures en contra dels productes generats per la nanotecnologia i per posar els interessos comercials per sobre de la salut dels ciutadans.

No obstant això, el govern britànic porta anys investigant els efectes de les nanopartícules i en 2004 va sol·licitar la seva no utilització fins que s'aclarissin les seves conseqüències. No obstant això, és cert que no tenen una normativa específica sobre aquest tema. Tanmateix, això no sols ocorre a Gran Bretanya, sinó que en tota la Unió Europea i als Estats Units, entre altres coses, s'està treballant per a solucionar el problema.

I ja s'estan fent passos: El govern estatunidenc va publicar al febrer la seva estratègia per a investigar els efectes de la nanotecnologia en matèria mediambiental, sanitària i de seguretat. D'altra banda, la Unió Europea ha elaborat un codi de conducta per a l'ús responsable de la nanotecnologia, que ha demanat als Estats membres que converteixin aquest codi voluntari en un reglament. Entre les seves propostes en el codi s'esmenta que la nanociència ha de ser segura i ètica i complir amb els millors estàndards de la ciència.

A més, l'organització encarregada de la seguretat alimentària a la Unió Europea, EFSA, està preparant un informe sobre els riscos de la nanotecnologia en els aliments i l'alimentació, en col·laboració amb científics que treballen en aquest camp. S'espera que l'informe provisional surti al juliol i el definitiu a la tardor.

Les característiques de les nanopartícules i les dels mateixos materials en grans dimensions poden ser molt diferents.
H. Universitat de Zhang/Califòrnia
Darrere d'aquestes propostes, codis i informes hi ha un treball d'anys. De fet, a mesura que s'ha anat desenvolupant la nanotecnologia, s'han anat realitzant més i més profunds estudis per a analitzar els possibles efectes adversos de les nanopartícules. L'objectiu final és garantir la seguretat.

Petits i diferents

No es pot negar que certs productes de la nanotecnologia poden suposar un risc per a la salut i el medi ambient. Les nanopartícules tenen 100 nanòmetres o menys (els virus mesuren entre 50 i 100 nanòmetres; les proteïnes entre 2 i 8 nanòmetres) i poden presentar característiques molt diferents a les d'una substància en major mesura. D'això s'aprofita la nanotecnologia per a crear nous productes i aplicacions. Però també corren el risc de causar danys, tant per les seves característiques com per la seva grandària.

Especialment preocupats són les nanopartícules lliures. Igor Campillo, director de desenvolupament i comunicació de CIC nanoGUNE, ens indica que les nanoestructuras que formen part d'un gran objecte no són perilloses, almenys més perilloses que els materials convencionals. En tot cas, poden arribar al seu entorn després del seu ús si no es tracten adequadament. Les nanopartícules lliures, fins i tot les que es troben en aglomerats, són fàcilment accessibles a l'entorn i poden penetrar en organismes vius. Diverses recerques han demostrat que algunes nanopartícules tenen la capacitat de travessar teixits i membranes, podent tenir un efecte nociu a l'interior de les cèl·lules.

Les nanopartícules lliures són fàcilment accessibles a l'entorn i poden penetrar en organismes vius.
D'arxiu

No obstant això, abans d'arribar als organismes vius els investigadors tenen moltes preguntes que respondre. Igual que ocorre amb qualsevol altre compost, l'impacte potencial de les nanopartícules pot ser positiu, desfavorable o neutre en funció de factors com a toxicitat, biodisponibilitat, mobilitat, estabilitat, solubilitat i reactivitat.

Partícules diverses, efectes múltiples

Fins al moment, la majoria dels estudis s'han centrat en mesurar els efectes de les partícules ultrafinas (UFP). Aquestes partícules, de diàmetre inferior a 100 nanòmetres, poden ser naturals o generades per l'home, sovint de manera involuntària: en la indústria, motors Dièsel, altres combustions, volcans, despresos del sòl, etc.

Les partícules ultrafinas queden en l'aire i el vent pot portar-les molt lluny. Els de gran superfície poden transportar contaminants, gasos oxidants, compostos orgànics i metalls de transició adsorbidos en la superfície. D'altra banda, pot reaccionar amb altres elements presents en l'atmosfera, donant lloc a la formació de noves partícules de molt diferent reactivitat i característiques.

Com s'observa en les següents imatges, les nanopartícules de plom poden formar diferents estructures.
ANL
Per tant, la toxicitat de les partícules ultrafinas i els seus efectes sobre la salut són molt variats. No obstant això, està demostrat que les partícules ultrafinas arriben al cos a través o per inhalació de la pell i que la seva concentració en l'aire està directament relacionada amb les malalties cardiovasculars. També s'ha observat que algunes persones interfereixen en el correcte funcionament de les neurones, mentre que en l'aparell respiratori es produeix asma i altres malalties.

Les nanopartícules són molt similars a les partícules ultrafinas. La seva grandària és similar, i la major diferència és que són els creats per l'home en determinats processos i no per casualitat. En cas contrari, es comporten de manera similar. Per tant, juntament amb el desenvolupament de la nanotecnologia és imprescindible conèixer la influència de les nanopartícules. Per a això, els investigadors han de buscar noves vies, no sols per a mesurar l'impacte, sinó també per a la detecció i seguiment de nanopartícules, ja que els mètodes de detecció convencionals no serveixen per a detectar nanopartícules.

Del laboratori a la indústria

A Euskal Herria ja s'ha abordat aquest tema. CIC nanoGUNE coordinarà les activitats de les empreses dedicades a la nanotecnologia al País Basc i, encara que encara no s'ha posat en marxa, CIC nanoGUNE té clar que se centrarà en dos aspectes: d'una banda, en el control de la seguretat dels productes generats per nanotecnologia per a aplicacions mèdiques i, per un altre, en la realització d'un observatori de la nanosegaridad.

LABEIN-Tecnalia participa en el projecte SAPHIR. L'objectiu d'aquest projecte és desenvolupar un taller segur per a la producció de nanomaterials.
LABEIN-Tecnalia

Segons Igor Campillo, una de les principals funcions d'aquest observatori serà el seguiment de projectes que analitzen l'impacte de les nanopartícules i els productes mitjançant la nanotecnologia en la salut i el medi ambient. A més, tenen previst crear protocols de treball amb nanomaterials i nanopartícules. La qüestió és que a mesura que es vagi desenvolupant la nanotecnologia va passant dels laboratoris a la indústria. Per a llavors, és convenient disposar de protocols per a garantir la seguretat dels treballadors i dels consumidors de productes.

En l'actualitat ja existeixen empreses que utilitzen la nanotecnologia, com Inasmet-Tecnalia, Gaiker-IK4 o LEIA-IK4, que tenen molt en compte la seguretat i la prevenció. LABEIN-Tecnalia com el VI Congrés d'I+D de la Unió Europea. Participa en el projecte SAPHIR inclòs en el Programa Marc. L'objectiu d'aquest projecte és desenvolupar una planta de producció de nanomaterials.

Aquest taller abastarà tota la cadena de producció de nanomaterials (producció, recuperació, adaptació i reciclatge). En paraules de Yolanda de Miguel, responsable del projecte LABEIN-Tecnalia, les claus del taller seran la competitivitat i, sobretot, garantir la seguretat en tots els punts. D'aquesta forma s'està creant un mètode que garanteix que no es perden les nanopartícules.

Per a demostrar l'eficàcia del projecte SAPHIR, a través de la nanotecnologia i de forma totalment segura, crearan productes d'alt valor afegit: llums per a automoció, materials més resistents per a l'aeronàutica, piles de combustible per a l'energia i parets autonetejadores per a la construcció.

L'objectiu de CIC nanoGUNE és crear protocols de treball amb nanomaterials i nanopartícules.
D'arxiu
Aquest tipus de projectes demostren l'esforç que les empreses i organitzacions estan realitzant per a aplicar el principi de precaució en tots els àmbits de la nanotecnologia. De fet, és cert que les nanopartícules poden danyar, però els científics creïn que per això no cal descartar la nanotecnologia. En cas contrari, es perdrien els beneficis potencials d'aquesta tecnologia. En el seu lloc, proposen un bon coneixement dels riscos i la creació de vies per a evitar els efectes adversos. I en això estan.

Referències:
Estratègia estatunidenca sobre la recerca dels efectes de la nanotecnologia: Strategy for Nanotechnology-related Environmental, Health and Safety Research.
Codi de conducta comunitari per a l'ús de la nanotecnologia: EU
Nanotecnologia en el mercat
Existeixen en el mercat centenars de productes fabricats amb nanotecnologia, encara que no existeix una legislació i normativa clara sobre l'ús de la nanotecnologia per a la producció de productes comercials. L'organització internacional PEN ( The Project on Emerging Nanotechnologies ) ofereix en el seu web un inventari actualitzat d'aquests productes. En total s'han inventariat un total de 606 que especifiquen el nom, la identitat del productor, l'origen i la categoria de cadascun d'ells. Altres dades que apareixen són la foto, les característiques, l'adreça d'internet del producte (si disposa d'ella) i la data d'entrada en el llistat.
Fira de productes mitjançant nanotecnologia a Finlàndia.
(Foto: P. Forsgard)
Per categories, els elements decoratius i de manteniment són els més abundants. En aquesta categoria hi ha 369 productes d'aquest tipus, com a cosmètics, peces de vestir, productes d'autocura, aparells esportius, cremes solars... La resta de productes es distribueixen en les següents categories, de major a menor nombre de productes: llar i jardí, alimentació, electrònica i ordinadors, automoció, electrodomèstics i productes infantils.
Tots aquests productes estan elaborats en 20 països, la meitat als Estats Units i, sobretot, a Àsia Oriental (la Xina, Taiwan, Corea i el Japó) i a Europa (Gran Bretanya, França, Alemanya, Finlàndia, Suïssa, Itàlia i Suècia). D'altra banda, indiquen el material utilitzat en gairebé la meitat dels productes. La part més destacada és la plata, seguida de carboni, zinc, silici, titani i or. Sembla ser que és un bonic ham per a atreure als consumidors dir que un producte conté nanopartícules de plata.
Beneficis de la nanotecnologia en la salut i el medi ambient
Si bé s'estan estudiant els efectes nocius per a la salut i el medi ambient de les nanopartícules, és innegable que la nanotecnologia espera també beneficis en totes dues àrees.
Per exemple, creuen que la nanomedicina permetrà una millor comprensió del funcionament del cos, tant a nivell molecular com nanométrico, la qual cosa permetrà un diagnòstic i tractament precoç de les malalties. Esperen que també contribueixi a l'obtenció d'imatges.
(Foto: D'arxiu)
No obstant això, sense esperar, ja s'estan aplicant els avantatges de la nanotecnologia en alguns aspectes de la medicina: existeixen en el mercat sistemes basats en la nanotecnologia per a fer arribar els medicaments de la forma més eficaç. I encara que encara estan en fase de recerca, els cartílags, ossos i pells artificials estan molt avançats per al seu ús en medicina regenerativa.
Quant al medi ambient, pot reportar múltiples beneficis. D'una banda, amb la nanotecnologia s'espera un estalvi energètic i de matèries primeres que redunda en benefici del medi ambient. D'altra banda, s'estan desenvolupant aplicacions de conservació o recuperació ambiental basades en la nanotecnologia: nanosensores per a la detecció de metalls pesants o pesticides, filtres que impedeixen l'emissió de contaminants, nanopartícules que eliminen contaminants de l'aigua, etc.
Galarraga d'Aiestaran, Ana
Serveis
242
2008
Serveis
031
Nanotecnologia
Article
Informació
Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila