{"id":188512,"date":"2014-12-29T16:22:04","date_gmt":"2014-12-29T18:22:04","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=188512"},"modified":"2017-04-11T15:09:55","modified_gmt":"2017-04-11T18:09:55","slug":"interacciones-fatales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/interacciones-fatales\/","title":{"rendered":"Interacciones fatales"},"content":{"rendered":"
\"Tilapias

Eduardo Cesar<\/span>Tilapias de un experimento realizado en el Instituto de Pesca en CananeiaEduardo Cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Estudios realizados en colaboraci\u00f3n por cient\u00edficos de la Universidad de Campinas (Unicamp), del Laboratorio Nacional de Nanotecnolog\u00eda (LNNano) y del Instituto de Pesca del Estado de S\u00e3o Paulo, en la ciudad de Cananeia, en el litoral paulista, revelaron que cuando los nanotubos de carbono entran en contacto con sustancias t\u00f3xicas tales como el plomo y pesticidas en ambientes acu\u00e1ticos, se produce un incremento significativo de su toxicidad para peces tales como la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus<\/em>), camarones de agua dulce y otras especies. Los resultados m\u00e1s recientes de la investigaci\u00f3n que evalu\u00f3 la interacci\u00f3n entre esos nanomateriales y el carbofurano, un pesticida de alta toxicidad que se emplea en Brasil en cultivos agr\u00edcolas, salieron publicados online<\/em> en la revista Ecotoxicology and Environmental Safety<\/em> en noviembre y figurar\u00e1n en la edici\u00f3n impresa en enero de 2015. \u201cCuando se efectu\u00f3 la combinaci\u00f3n con el nanotubo, se registr\u00f3 un aumento de cinco veces en la toxicidad del carbofurano para las tilapias\u201d, dice el profesor Oswaldo Alves, del Laboratorio de Qu\u00edmica del Estado S\u00f3lido (LQES) del Instituto de Qu\u00edmica de la Unicamp, quien coordin\u00f3 la investigaci\u00f3n. \u201cEso es un claro indicativo de que la nanoestructura est\u00e1 potenciando el efecto t\u00f3xico del pesticida\u201d. Por otra parte, tambi\u00e9n funciona como un excelente concentrador de pesticidas, metales y hormonas. Es decir, el nanotubo es un material que presenta propiedades potenciales para su uso en filtros de sistemas de tratamiento de aguas y sensores. \u201cNo obstante, es necesario evaluar c\u00f3mo se realizar\u00e1 el descarte de esos materiales y pensar en las implicaciones ambientales futuras\u201d, subraya Alves.<\/p>\n

Entre las pruebas realizadas en el Instituto de Pesca, conducidas por el profesor Edison Barbieri en colaboraci\u00f3n con Diego St\u00e9fani Teodoro Martinez, alumno de doctorado y posdoctorado de Alves y actualmente investigador en el LNNano, en Campinas, se cuentan el consumo de ox\u00edgeno \u2012una de las mediciones utilizadas para evaluar el metabolismo de los organismos\u2012 y la capacidad natatoria de los peces. Los hallazgos se\u00f1alan que las nanoestructuras de carbono pueden actuar como transportadoras de pesticidas, afectando el comportamiento de los peces, adem\u00e1s de su supervivencia.<\/p>\n

Las pruebas mostraron que hasta una concentraci\u00f3n de 2 miligramos (mg) de nanotubos por litro de agua no hubo diferencia en relaci\u00f3n al control en el consumo de ox\u00edgeno. Cuando el carbofurano se deposit\u00f3 puro en el agua, inicialmente se registr\u00f3 un incremento en el consumo de ox\u00edgeno e inmediatamente una disminuci\u00f3n, un indicador de que los peces estaban comenzando a perecer. \u201cEn los experimentos efectuados con esa sustancia en las proporciones de 0,5, 1 y 2 mg combinados con el nanotubo de carbono (1 mg), el consumo de ox\u00edgeno descendi\u00f3 r\u00e1pidamente, se\u00f1alando una n\u00edtida diferencia en relaci\u00f3n con el grupo de control\u201d, dice Barbieri, coordinador de las investigaciones en el Instituto de Pesca. En relaci\u00f3n con la capacidad natatoria, hubo una tendencia a su disminuci\u00f3n, a medida que el pesticida y el nanotubo conflu\u00edan en el agua.<\/p>\n

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UNICAMP<\/span>Imagen microsc\u00f3pica del test con nanotubos y plomo muestra filamentos de las branquias deformados e hinchados en comparaci\u00f3n con…UNICAMP<\/span><\/p><\/div>\n

Las investigaciones, que comenzaron en 2010, ten\u00edan como objetivo el estudio de la interacci\u00f3n entre los nanomateriales con contaminantes comunes, como por ejemplo el plomo, que en Cananeia, por caso, constituye un serio problema ambiental. \u201cAll\u00ed, los afloramientos de plomo provenientes de las galenas [minerales compuestos por sulfuro de plomo] son naturales y ocurren cuando llueve mucho y se produce un lixiviado del terreno\u201d, dice Barbieri. El estudio comenz\u00f3 exponiendo a las tilapias a los nanotubos de carbono y plomo en diferentes concentraciones, durante per\u00edodos de hasta 96 horas. Los resultados fueron presentados en noviembre de 2012 por Martinez, en un congreso internacional sobre seguridad de nanomateriales denominado NanoSafe, que se lleva a cabo cada dos a\u00f1os en Grenoble, Francia. Los nanotubos incrementan hasta cinco veces la toxicidad aguda del plomo en las tilapias. En el experimento en el que los peces fueron expuestos tan s\u00f3lo a las nanoestructuras de carbono no hubo ninguna se\u00f1al de toxicidad hasta un l\u00edmite de 2 mg por litro.<\/p>\n

La primera etapa de los ensayos consisti\u00f3 en la realizaci\u00f3n del experimento de control solamente con agua mineral. Luego se efectuaron pruebas con el nanotubo y plomo por separado, colocados en diferentes concentraciones hasta un l\u00edmite de 2 mg por litro y, por \u00faltimo, con los dos materiales juntos. \u201cEl consumo de ox\u00edgeno disminuye en todos los casos en que hay presencia de ambos\u201d, dice Barbieri. En marzo de 2013, sali\u00f3 publicado un art\u00edculo cient\u00edfico en el peri\u00f3dico Journal of Physics: Conference Series<\/em>, con los resultados de la investigaci\u00f3n. \u201cHay pocos estudios en la literatura cient\u00edfica mundial que se ocupen de la interacci\u00f3n entre los contaminantes ambientales y los nanotubos de carbono, enfocando los impactos en la fisiolog\u00eda y en el comportamiento de peces\u201d, dice Martinez. Es m\u00e1s, no hay datos concluyentes sobre los efectos a largo plazo de esos nanomateriales desechados en el ambiente. Esto significa que las investigaciones no acompa\u00f1aron el crecimiento del mercado de esas nanoestructuras con propiedades f\u00edsicas y qu\u00edmicas diferenciadas, que ha aumentado a\u00f1o a a\u00f1o.<\/p>\n

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UNICAMP<\/span>…los del grupo de control, en agua sin agregado de sustancias t\u00f3xicasUNICAMP<\/span><\/p><\/div>\n

La interacci\u00f3n entre plomo y nanotubos de carbono y sus efectos t\u00f3xicos sobre las branquias de las tilapias tambi\u00e9n fue objeto de estudio por alumnos de maestr\u00eda dirigidos por Edison Barbieri, del Instituto de Pesca. \u00c9stos estudiaron los efectos de esa combinaci\u00f3n sobre las branquias, el principal \u00f3rgano encargado del intercambio gaseoso y de la excreci\u00f3n de amon\u00edaco, un mecanismo mediante el cual el organismo de los animales elimina residuos t\u00f3xicos tales como el amon\u00edaco, urea y sales y que es responsable de mantener el equilibrio del medio interno, es decir, la home\u00f3stasis. \u201cEn el experimento control pueden observarse todos los filamentos de las branquias preservados, en tanto, con el agregado de nanotubos de carbono y plomo, ya sea juntos o separados, se registra deformaci\u00f3n e hinchaz\u00f3n en las c\u00e9lulas que tapizan las lamelas, encargadas del intercambio gaseoso\u201d, relata Barbieri. En los test con carbofurano y nanotubos tambi\u00e9n se registraron resultados similares.<\/p>\n

Previo al inicio de los experimentos, se realiz\u00f3 la purificaci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n de los materiales, en procura de un estricto control de calidad para garantizar resultados convergentes. \u201cParte de la tesis de Martinez consisti\u00f3 en aprender a purificar los nanotubos de carbono\u201d, dice Alves. \u201cFueron cuatro a\u00f1os en los cuales \u00e9l se aboc\u00f3 a ese tema y hoy saca provecho de eso porque cuenta con un material de calidad para los ensayos biol\u00f3gicos y toxicol\u00f3gicos\u201d. Alves explica que los ensayos biol\u00f3gicos necesitan realizarse con material comprobadamente reconocido. \u201cLos nanotubos elaborados por una empresa son diferentes a los producidos por otra\u201d. Para que el material final tuviera la misma calidad, los investigadores le encargaron los nanotubos a una empresa coreana, que antes de utilizarlos atraviesan un refinado proceso de purificaci\u00f3n. \u201cPara cada material que sale del LQES, elaboramos una ficha t\u00e9cnica, donde consta la identificaci\u00f3n de la muestra y datos de su caracterizaci\u00f3n\u201d.<\/p>\n

La producci\u00f3n de nanotubos actual es del orden de 20 toneladas por a\u00f1o, con 600 tipos diferentes disponibles en el mercado para aplicaciones que abarcan nanocompuestos, hormig\u00f3n, pinturas especiales, energ\u00eda, electr\u00f3nica e incluso aplicaciones m\u00e9dicas y ambientales. Europa y Corea del Sur encabezan la lista de los mayores productores. \u201cSi bien a\u00fan no existen empresas brasile\u00f1as que produzcan esas sustancias a gran escala, necesitamos ser proactivos, pensar en el futuro y en la regulaci\u00f3n de esa tecnolog\u00eda\u201d, dice Alves. \u201cEs necesario ser cuidadosos con los desechos y, para ello, debemos conocer todo el ciclo de vida del material, algo que requiere mucha investigaci\u00f3n\u201d. En la actualidad, todo el material importado a base de nanotubos de carbono ingresa a Brasil simplemente como material de carbono, un elemento qu\u00edmico que compone desde el carb\u00f3n activado que se utiliza en los filtros hasta medicamentos, ya que no existe una regulaci\u00f3n espec\u00edfica para los nanomateriales. La Organizaci\u00f3n para la Cooperaci\u00f3n y Desarrollo Econ\u00f3mico (OCDE), por ejemplo, resalta que los materiales nanoestructurados poseen propiedades interesantes, pero es necesario ser cautelosos al incorporarlos a otros materiales, sobre todo cuando est\u00e1 implicado su uso biol\u00f3gico. \u201cLa organizaci\u00f3n advierte que s\u00f3lo deben utilizarse si se cuenta con datos de laboratorio al respecto de su toxicidad o alg\u00fan an\u00e1lisis relacionado con sus posibles efectos sobre el organismo\u201d, dice Alves, cuyo grupo recibe financiaci\u00f3n del Instituto Nacional de Ciencia, Tecnolog\u00eda e Innovaci\u00f3n (INCT) en Materiales Complejos Funcionales (Inomat), que cuenta con recursos de la FAPESP y del Ministerio de Ciencia, Tecnolog\u00eda e Innovaci\u00f3n (MCTI).<\/p>\n

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LQES\/UNICAMP<\/span>Imagen tomada con un microscopio de transmisi\u00f3n electr\u00f3nica muestra los nanotubos producidos en el Instituto de Qu\u00edmica de la Unicamp LQES\/UNICAMP<\/span><\/p><\/div>\n

Las investigaciones tendr\u00e1n ahora como objetivo analizar la influencia de la materia org\u00e1nica presente en el agua de r\u00edos y lagos sobre las nanoestructuras. \u201cQueremos saber si, en presencia de materia org\u00e1nica, los pesticidas dejan de interactuar con los nanotubos\u201d, dice Martinez. \u201cLa idea del proyecto es que sirva como plataforma para todos los contaminantes cl\u00e1sicos y emergentes, incluyendo a hormonas y antibi\u00f3ticos\u201d. De este modo, se podr\u00e1 evaluar las interacciones de varios contaminantes con muestras nanoestructuradas. \u201cLos trabajos realizados hasta ahora nos indican que esas nanoestructuras no podr\u00e1n desecharse ni en los r\u00edos ni en los mares\u201d. Incluso es necesario efectuar estudios sobre su descarte en el suelo y sus efectos sobre las plantas, porque ya se sabe que su impacto ambiental es de larga duraci\u00f3n.<\/p>\n

Regulaci\u00f3n en pauta
\n<\/strong>Un evento realizado en Francia debate sobre la producci\u00f3n y uso seguro de los nanomateriales<\/em><\/p>\n

El tema de la regulaci\u00f3n ha movilizado a cient\u00edficos e industrias de todo el mundo, interesados en las varias posibilidades de uso de las nanoestructuras. Durante los d\u00edas 5 y 6 de noviembre, por ejemplo, representantes brasile\u00f1os estuvieron presentes en un gran evento en Holanda, capitaneado por la Comunidad Europea, que tuvo como resultado la adhesi\u00f3n de Brasil a uno de los m\u00e1s importantes clusters<\/em> ligado a la regulaci\u00f3n internacional de la nanotecnolog\u00eda. Otro evento destacado en el \u00e1mbito cient\u00edfico fue la NanoSafe 2014, una conferencia internacional sobre la producci\u00f3n y uso seguro de nanomateriales, llevada a cabo entre los d\u00edas 18 y 20 de noviembre en Grenoble, Francia. En la cuarta edici\u00f3n del evento, que se realiza cada dos a\u00f1os desde 2008, participaron m\u00e1s de 300 investigadores de 30 pa\u00edses, que presentaron 160 comunicados y 86 carteles, adem\u00e1s de 12 expositores, entre empresas y organizaciones. \u201cDesde su primera edici\u00f3n, el evento procura abordar varios temas ligados a la seguridad de los nanomateriales en diferentes sesiones\u201d, dice el profesor Oswaldo Alves, de la Universidad de Campinas (Unicamp), presente en el evento, donde mostr\u00f3 los resultados del proyecto que coordina al respecto del aumento de la toxicidad de los nanotubos de carbono para los peces cuando entran en contacto con el plomo.<\/p>\n

\"Representaciones

Vin Crespi\/ Universidad Estadual de Pensilvania <\/span>Representaciones gr\u00e1ficas de nanomateriales: nanotubosVin Crespi\/ Universidad Estadual de Pensilvania <\/span><\/p><\/div>\n

Entre los temas que se discutieron en la NanoSafe 2014 se encuentran las nuevas aplicaciones de nanomateriales; nanotoxicolog\u00eda, con estudios enfocados en el tracto respiratorio, el cerebro y la piel; interacciones con el ambiente; descarte de nanomateriales; producci\u00f3n industrial y prevenci\u00f3n; an\u00e1lisis del ciclo de vida; regulaci\u00f3n y estandarizaci\u00f3n, y desarrollo responsable. Brasil, representado por cient\u00edficos de instituciones tales como la Unicamp, Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), Universidad Federal de S\u00e3o Paulo (Unifesp), Universidad Federal del ABC (UFABC), Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG) y Universidad Federal de Juiz de Fora (UFJF), present\u00f3 15 trabajos. Una de las novedades que mostraron algunas empresas fueron los dispositivos port\u00e1tiles que permiten monitorear la presencia de nanopart\u00edculas en instalaciones industriales, construcci\u00f3n y otros \u00e1mbitos.<\/p>\n

La regulaci\u00f3n y la estandarizaci\u00f3n de los nanomateriales son fundamentales para el desarrollo comercial de la nanotecnolog\u00eda. \u201cEl tema fue puesto en pauta por la Comisi\u00f3n Europea bas\u00e1ndose en la Estrategia Europea para las Nanotecnolog\u00edas, que se apoya en un tr\u00edpode de seguridad, integraci\u00f3n y responsabilidad\u201d, dice Alves. Una de las bases que componen este trinomio es la estandarizaci\u00f3n. \u201cEl Parlamento europeo ha resaltado la importancia de la estandarizaci\u00f3n como una manera de controlar la introducci\u00f3n de los nanomateriales en el mercado, evaluando que tal situaci\u00f3n facilitar\u00e1 la implementaci\u00f3n de una regulaci\u00f3n efectiva\u201d, comenta. Algunos pa\u00edses, como son los casos de B\u00e9lgica, Francia y Dinamarca, han implementado regulaciones sobre nanomateriales espec\u00edficos. \u201cEn Estados Unidos, la Agencia de Protecci\u00f3n Ambiental (EPA) public\u00f3 en 2008 dos resoluciones, dentro de la meta de Acto de Control de Sustancias T\u00f3xicas (TSCA), indicando claramente un cambio de postura en cuanto a la regulaci\u00f3n de la nanotecnolog\u00eda en el pa\u00eds\u201d, dice Alves. La agencia estadounidense de control de alimentos y medicamentos (FDA), tambi\u00e9n se ocupa de las aplicaciones de la nanotecnolog\u00eda en el \u00e1rea de la salud y ha lanzado encuestas p\u00fablicas desde 2011. Alves subraya que, a pesar de que el tema de la estandarizaci\u00f3n de la nanotecnolog\u00eda haya sido el eje del debate en Grenoble, se trata de una tarea altamente compleja. \u201cSomos conscientes de que la propia naturaleza de los nanomateriales, que se caracteriza por la falta de homogeneidad, implica un obst\u00e1culo de gran dificultad\u201d.<\/p>\n

La superaci\u00f3n de esas dificultades, a su juicio, ocurrir\u00e1 con el desarrollo, no s\u00f3lo de nuevos m\u00e9todos para la producci\u00f3n de materiales nanoestructurados y nuevos equipamientos, sino tambi\u00e9n mediante nuevos protocolos de an\u00e1lisis y rastreabilidad. De este modo, ser\u00e1 factible obtener las validaciones necesarias para una estandarizaci\u00f3n.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nInstituto Nacional de Ciencia, Tecnolog\u00eda e Innovaci\u00f3n en Materiales Complejos Funcionales (Inomat) (n\u00ba 2008\/ 57867-8<\/a>); Modalidad<\/strong> Apoyo a la Investigaci\u00f3n \u2013\u00a0 Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Fernando Galembeck (Unicamp\/ LNNano); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 2.085.423,04 (FAPESP).<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nCAMPOS-GARCIA, J. et al<\/em>. Ecotoxicological effects of carbofuran and oxidised multiwalled carbon nanotubes on the freshwater fish Nile tilapia: Nanotubes enhance pesticide ecotoxicity<\/a>. Ecotoxicology and Environmental Safety<\/strong>. v. 111, p. 131-7. ene. 2015
\nMartinez, D. S. T. et al<\/em>. Carbon nanotubes enhanced the lead toxicity on the freshwater fish<\/a>. Journal of Physics: Conference Series<\/strong>. v. 429, n. 012043 mar. 2013.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Nanotubos potencian sus efectos t\u00f3xicos en peces","protected":false},"author":22,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[278,280,312,328],"coauthors":[115],"class_list":["post-188512","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-biologia-es","tag-bioquimica-es","tag-innovacion","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/188512","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/22"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=188512"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/188512\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=188512"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=188512"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=188512"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=188512"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}