Efecto de la ingesta de nanoestructuras en el organismo

Juan Carlos García Gallegos

Resumen


A mediados del siglo XX, el físico estadounidense Richard Feynman, en su célebre conferencia ‘En el interior hay espacio de sobra’ (There’s plenty of room at the bottom), sugirió la posibilidad de manipular átomos para sintetizar materiales en una escala atómica o molecular. Más adelante, en 1974, el término ‘nanotecnología’ fue acuñado por el científico japonés Norio Taguinuchi (1912-1999) y poco después, en forma independiente, por el científico estadounidense Kim Eric Drexler en su libro Motores de creación: la próxima era de la nanotecnología (Engines of creation: the coming era of nanotechonology), de 1986. Por esos años, con el descubrimiento y síntesis del fulereno (esferoide formado por 60 átomos de carbono) por los científicos estadounidenses Robert Curl, Richard Smalley y el británico Harry Kroto (1985), y con la descripción de los nanotubos de carbono por el científico japonés Sumio Iijima (1991), la nanociencia y la nanotecnología arrancaron formalmente.

El objetivo de la nanociencia y la nanotecnología es la manipulación de la materia dentro del rango de 1 a 100 nm (por lo menos en una de las dimensiones). El avance en estas áreas ha permitido el desarrollo de nanoestructuras de dimensión 0 (nanopartículas), 1 D, (nanotubos, nanoalambres), 2 D (planos, como el grafeno), y 3 D (una combinación de las anteriores), con aplicaciones en áreas como la física, química, ciencia de materiales, medicina, y prácticamente en todos los campos de la ingeniería.

Precisamente en el área de la ingeniería en alimentos, la nanotecnología ha permitido el desarrollo de diversos empaques (películas poliméricas con nanoestructuras dispersas) para resguardar y aumentar la vida de anaquel de los alimentos; de bactericidas más eficientes (nanopartículas en una solución coloidal); nanoestructuras naturales ‒como las provenientes de ciertos cristales de almidón, o interfaces agua-aceite que determinan la estabilidad de las emulsiones‒ o sintéticas que actúan directamente en la digestión de los alimentos para un determinado objetivo (por ejemplo, la tasa de hidrólisis de las grasas de los alimentos).

Algunas de las nanoestructuras dispersas en un empaque de película polimérica (nylon-6, PET, por ejemplo) podrían pasar al alimento que protegen debido a que están en contacto directo, pero más aún: hay alimentos que en un proceso previo les fue añadido algún tipo de nanoestructura. Estas nanoestructuras pasan al tracto gastrointestinal al ser ingeridos los alimentos y son sometidas al proceso natural de digestión. Algunas nanoestructuras podrían ser desechadas del cuerpo (en la actualidad, se están recuperando metales de las heces, como oro, plata o vanadio) o podrían ser acumuladas en alguna región del organismo, resultando en altos niveles de toxicidad.

La propuesta de capítulo consiste en una discusión de los estudios más actuales considerando la degradación y toxicidad de nanoestructuras metálicas, de óxidos metálicos, y poliméricas que podrían ser ingeridos. En esta revisión crítica se compararán los tipos de nanoestructuras utilizadas que son potencialmente asimilables, desechables o acumulables en el organismo, así como sus niveles de toxicidad.


Palabras clave


Nanopartículas, nanoestructuras, toxicidad, absorción, tracto gastrointestinal

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