Nanomateriales

Las respuestas a estas preguntas constituyen un resumen fiel del dictamen publicado en 2006 por el Comité científico de los riesgos sanitarios emergentes y recientemente identificados (CCRSERI):
"modified Opinion (after public consultation) on the appropriateness of existing methodologies to assess the potential risks associated with engineered and adventitious products of nanotechnologies" Más...

1. ¿Qué son los nanomateriales?

La nanotecnología consiste en el diseño y la producción de objetos o estructuras muy pequeños, inferiores a 100 nanómetros (100 millonésimas de milímetro). Los nanomateriales son uno de los productos principales de las nanotecnologías, como partículas, tubos o fibras a nanoescala. Las nanopartículas generalmente se definen por ser menores de 100 nanómetros en al menos una dimensión.

A medida que la nanotecnología avanza, se van encontrando aplicaciones para los nanomateriales en el cuidado de la salud, la electrónica, los cosméticos, los textiles, la informática y la protección medioambiental.

Las propiedades de los nanomateriales no están siempre bien identificadas y requieren una valoración de los riesgos de posibles exposiciones que surjan durante su fabricación y uso.

2. ¿Cómo se pueden identificar los nanomateriales?

La descripción de un nanomaterial debe incluir el tamaño medio de sus partículas, teniendo en cuenta la agrupación y el tamaño de las partículas individuales y una descripción de la distribución por tamaño de las partículas (el rango de las partículas presentes en la preparación, desde la más pequeña a la mayor).

Las valoraciones detalladas pueden incluir la siguiente información:

1. Propiedades físicas:

• Tamaño, forma, superficie específica y proporción entre anchura y altura
• Si se adhieren unas a otras
• Distribución según el tamaño
• Lisura o rugosidad de su superficie
• Estructura, incluida la estructura de cristal y cuaqluier defecto de cristal
• Su capacidad para disolverse

2. Propiedades químicas:

• Estructura molecular
• Composición, incluida su pureza y cualquier aditivo o impureza conocidos
• si se encuentran en estado sólido, liquido o gas
• Química de superficie
• Atracción de moléculas de agua y de aceites o grasas

Existen diversas técnicas para rastrear nanopartículas y se están desarrollando otras nuevas. También se están desarrollando métodos realistas de prepraración de nanomateriales para probar sus posibles efectos en sistemas biológicos.

3. ¿Cómo se puede medir la exposición a nanomateriales?

Los métodos de medición que se deben utilizar dependen del tipo de exposición. Los métodos más fiables son aquellos para las partículas en el aire. El contacto con sólidos y líquidos puede ser un factor a tener en cuenta, especialmente en los productos de consumidor.

Las técnicas actuales para evaluar la exposición a nanopartículas son aptas para el control personal o de espacios, para un uso continuado o puntual, y para la caracterización básica de muestras. Sin embargo, los datos de las exposiciones aéreas son escasos y son pocos los estudios llevados a cabo fuera del lugar de trabajo, si es que los hay.

Las estimaciones de exposición de alimentos y productos de consumo también son difíciles. La información de la presencia de nanomateriales fabricados la facilitan las fábricas. También es limitada la información proporcionada sobre el uso del producto.

4. ¿Cuáles son los efectos potenciales de los nanomateriales en la salud?

Hay evidencias experimentales de la existencia de una variedad de posibles interacciones entre nanopartículas fabricadas con sistemas biológicos así como de efectos en la salud. En sistemas experimentales de laboratorio pueden propiciar la formación de cúmulos proteínicos fibrosos que pueden ser similares a los que aparecen en algunas enfermedades, incluidas enfermedades cerebrales. Las partículas aéreas pueden provocar efectos en los pulmones, pero también en el corazón y en la circulación sanguínea, similares a los ya conocidos provocados por partículas de polución aérea. Existen algunas evidencias de que las nanopartículas podrían provocar daños genéticos, ya sea directamente o por inflamación.

Todos estos efectos dependerán de la suerte que corran las nanopartículas en el cuerpo. Tan solo pequeñas dosis de estas nanopartículas escapan de los pulmones o del intestino, pero una exposición prolongada puede implicar que un gran número de ellas se distribuyan por el cuerpo. La mayoría permanecen retenidas en el hígado o el bazo, pero algunas parece que llegan a todos los tejidos y órganos. También es posible que penetren en el cerebro a través de las membranas nasales.

Los nanotubos o varillas de características similares a las fibras de asbesto suponen un riesgo de mesotelioma (una forma de cáncer de pleura).

5. ¿Cuáles son los potenciales efectos medioambientales de los nanomateriales?

Un mayor uso de nanomateriales generará el aumento de la exposición medioambiental. No se sabe mucho sobre cuál puede ser su comportamiento en el aire, agua o tierra. Es posible que se concentren en focos concretos, agrupándose con minerales o interactuando con la materia orgánica.

Al igual que otros contaminantes, pueden pasar de un organismo a otro y posiblemente ir subiendo en la cadena trófica.

Debido a su diversidad, los nanomateriales pueden tener una gran variedad de efectos. Algunos matan bacterias o virus. Hasta ahora los experimentos han demostrado posibles efectos dañinos en invertebrados y peces, incluidos efectos en el comportamiento, la reproducción y el desarrollo. Hay menos investigaciones hasta la fecha sobre sistemas y especies terrestres y no está claro si los resultados de laboratorio están relacionados con lo que podría ocurrir en el mundo real.

6. ¿Hasta qué punto podemos evaluar los riesgos derivados de los nanomateriales?

Por lo general, se pueden aplicar métodos existentes de evaluación de riesgos a los nanomateriales, pero es necesario un mayor desarrollo de aquellos aspectos específicamente relacionados con los nanomateriales. Esto incluye el desarrollo de métodos para medir la exposición e identificar peligros. Los mayores riesgos potenciales proceden de las nanopartículas libres e insolubles, ya estén dispersas en un líquido o en forma de polvo.

La evaluación de riesgos requiere un examen detallado de las propiedades, incluidas:

• Tamaño de partícula
• Área de superficie
• Estabilidad
• Propiedades de superficie
• Solubilidad
• Reactividad química

Las comparaciones con peligros existentes conocidos pueden contribuir a la evaluación de riesgos. Entre otras, aquellas con partículas finas transportadas por el aire, o con las fibras de asbesto.

El enfoque recomendado para evaluar los riesgos de los nanomateriales sigue siendo la evaluación de riesgos de cuatro etapas propuesta por el CCRSERI en 2007. Recientes trabajos realizados sobre la evaluación de posibles efectos dañinos de los nanomateriales, especialmente los de pruebas de laboratorio controladas (pruebas in vitro), han dado la posibilidad de añadir detalles adicionales a este enfoque,.Estas pruebas son útiles para el cribado y para la investigación de mecanismos de efectos adversos. Sin embargo, son necesarias también pruebas con organismos vivos (pruebas in vivo) para mejorar nuestro conocimiento de posibles riesgos para la gente y para el medio ambiente. También se buscan mejoras en la determinación de exposiciones y se necesita urgentemente realizar estudios de exposición a largo plazo.

Está todavía por llegar una evaluación completa de los peligros potenciales de la mayoría de los nanomateriales. Esta incluirá la estimación de la exposición en el uso normal, el abuso, el desecho y reciclaje de productos conteniendo nanomateriales y la medición detallada de sus propiedades físicas y químicas.

Un programa de la OCDE está elaborando informes sobre la identificación de peligros de 14 nanomateriales comunes. Estos incluirán propiedades físicas y químicas, efectos medioambientales, toxicología en mamíferos y seguridad del material. Esto ayudará a evaluar si las actuales directrices de la OCDE sobre la identificación de peligros son válidas para los nanomateriales.

A medida que avance nuestro conocimiento, es posible que se desarrolle un sistema basado en categorías para clasificar nuevos nanomateriales, pero por el momento se necesita un enfoque individualizado, caso por caso, con el fin de crear un banco de datos de historiales.

7. ¿Qué más nos queda por saber?

Sigue siendo necesaria la investigación que el CCRSERI ya propuso en 2007. En trabajos recientes también se han identificado nuevas preocupaciones sobre el comportamiento de las proteínas, los nanotubos y la transferencia a lo largo de las cadenas tróficas.

Se necesitan de manera urgente materiales y métodos de referencia para la medición de la presencia de nanomateriales manufacturados en entornos naturales.

En cuanto a evaluaciones de índole medioambiental, la necesidad más importante es la medición de los nanomateriales que quedan libres tras su dispersión.

También se necesitan pruebas en organismos vivos (pruebas in vivo) para mejorar el conocimiento de los posibles riesgos en las personas y en el medio ambiente. Así mismo, se está intentando refinar las dosis de exposición, y se necesitan de manera urgente estudios sobre la exposición a largo plazo.