Nanotecnología, oportunidades y peligros para el hombre

El hombre ha modificado las condiciones ambientales del medio que le rodea como consecuencia del trabajo, con la consiguiente generación de contaminantes de tipo físico, químico o biológico. Gracias a la ciencia y la tecnología, avanzamos y mejoramos cada vez más nuestra calidad de vida, eso es indiscutible, pero con el alto coste de estar expuestos a  sufrir enfermedades en el camino.

Las aplicaciones de la nanoteconología van desde la medicina (nanocápsulas para fármacos que luego son liberados), industria (polímeros conductores, en tratamiento de aguas residuales, componentes de adhesivos, etc.), fabricación de polímeros conductores (nanotubos de carbono), el medio ambiente (materiales nanoporosos en catalizadores para reducir la emisión), textil y cosméticos (nanofibras en elaboración de tejidos o cosméticos) o electrónica (nanohilos para fabricación en electrónica) por citar tan sólo unos cuantos. Aunque la lista seguirá creciendo en las próximas décadas.

Definiremos la Nanotecnología como el conocimiento y el control de la materia en dimensiones de aproximadamente entre 1 a 100 nanómetros (escala nanométrica), donde podemos encontrar unos fenómenos únicos que nos permiten nuevas aplicaciones.  Para hacernos una idea del tamaño en el que nos estamos situando, hay que tener en cuenta que un nanómetro corresponde a una mil millonésima parte de un metro. Una hoja de papel tiene aproximadamente 100.000 nanómetros de grosor. Y un solo átomo de oro tiene un diámetro de aproximadamente un tercio de un nanómetro.

Propiedades insólitas de la física, la química y la biología pueden surgir en los materiales que se fabrican o manipulan en esta escala. Estas propiedades presentan una respuesta y comportamiento distinto a lo que hasta ahora conocíamos o manipulábamos tecnológicamente. Y lo más preocupante, el riesgo toxicológico para la salud.

Una importante propiedad de las nanopartículas es que a medida que disminuye el tamaño de la partícula, el área superficial por unidad de masa aumenta, lo que se traduce en un mayor número de átomos en la superficie. De hecho, a mayor superficie, mayor será su reactividad y más tóxica la partícula (aumento del área superficial).

Las propiedades relacionadas con la superficie de los materiales, como son las propiedades magnéticas, ópticas, mecánicas o químicas, presentan características muy distintas a otros materiales en escalas no nanométricas. Esas propiedades, juegan un papel crucial de su toxicidad y es importante conocerlas para entender, predecir y gestionar el riesgo potencial que presentan para los trabajadores o las personas que puedan estar expuestas.

La toxicidad de estas nanopartículas también tendrá relación con sus formas morfológicas (esferas, fibras, tubos, hojas…). Por ejemplo, esta será mayor en formas tubulares o de fibra, seguida de las que tiene formas irregulares, y por último las esféricas.

Sobre los mecanismos de toxicidad, existen sombras, aunque los indicios apuntan a que se producen daños en membranas celulares, oxidación de proteínas, genotoxicidad, formación de especies reactivas de oxígeno, inflamación y otros efectos similares.

En la industria de la nanoelectrónica, o en la investigación con nanomateriales o en cualquier otra actividad que implique la presencia de estos elementos, la principal vía de entrada de estas partículas será la vía inhalatoria, sin despreciar las otras vías (aunque sean secundarias). Al respirarlas, estas nanopartículas pueden depositarse en las regiones nasofaríngea, traqueobronquial y alveolar. Después de esta deposición seguirán el siguiente proceso:

• Distribución o traslocación a través de la sangre, la linfa o el sistema nervioso. La traslocación es una propiedad específica de este tipo de partículas, en el cual las nanopartículas atraviesan las barreras biológicas y pueden aparecer en otras partes del cuerpo distintas de las de entrada, pero manteniendo su integridad (no se disuelve, por ejemplo, llegando al cerebro a través del nervio olfativo).

• Biotransformación: modificación de la estructura química para conseguir que sea más polar y por tanto más soluble en agua, para facilitar su posterior eliminación.

• Eliminación: total o parcial, y mediante el aclaramiento (físico o químico).

Así, todas las medidas de prevención y control deben ir encaminadas a que la posibilidad de contacto por vía respiratoria sea cero. Las medidas de encerramiento o extracción localizada, medidas organizativas y de protección personal, se hacen imprescindibles para garantizar la seguridad y salud de los trabajadores potencialmente expuestos.

Señalar, que la Unión Europea, indica que debe existir una estrategia europea para las nonotecnologías,  que su progreso debe complementarse con la evaluación de sus posibles riesgos para la salud o el medio ambiente. Así la UE dispone de varios instrumentos legales para su regulación: el inventario EINECS, la directiva europea 67/548 para nuevas sustancias, la directiva IPPC para instalaciones de producción o la directiva REACH para sustancias químicas.

Pese a esta reglamentación, la actual legislación cuenta con varias limitaciones de aplicabilidad. Las concentraciones mínimas, porcentajes o peso mínimo exigidos en muchos reglamentos hacen que los nanomateriales no formen parte de los tipos que hay que regular. Por otro lado, el desconocimiento sobre sus posibles efectos tóxicos impide que requieran una autorización previa a su introducción en el mercado.

Los avances en ámbitos de la ciencia y la tecnología como sanidad, informática, energía, medio ambiente o nuevos materiales de estas nanopartículas hemos visto que pueden tener estar empañados. Existen serias incertidumbres en los riesgos asociados a la presencia de estos materiales en el entorno laboral de investigación, manipulación o fabricación de los mismos. Queda pues, optar por seguir investigando los efectos para la salud, no bajar la guardia en las medidas de seguridad y acogernos siempre al principio de “precaución”.

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