Incrementa nanotecnología un 30% rendimiento de combustibles

La nanotecnología en el sector automotriz no ha sido ignorada por la empresa Nano Depot, y dio a conocer que su herramienta NanoVit, es un complemento nanotecnológico que al ser agregado al motor del automóvil, mejora el rendimiento, restaura imperfecciones e incrementa el uso útil del combustible, permitiendo que este tenga un provecho de 30% más de lo común.

Al respecto, Jesús Reyes Serpa, Gerente General de Nano Depot para el continente americano, explicó el funcionamiento de este producto, que consta de que “NanoVit, que es de origen alemán, es un recubrimiento a base de nanotecnología, el cual se introduce en el contenedor de aceite del motor, el automóvil se conduce por unos cuantos kilómetros y se realiza un cambio de aceite, agregando nuevamente NanoVit, y este recubre y restaura el motor desde el interior”.

Las pruebas, certificadas por autoridades europeas, demuestran que NanoVit no sólo incrementa hasta un 30% el rendimiento de combustible, también mejora el funcionamiento del motor, reduce vibraciones, y restaura imperfecciones, es en pocas palabras, una nanoterapia para cualquier motor, informó.

Este nanorecubrimiento no se limita a los automóviles, ya que puede ser utilizado en toda maquinaria que posea un motor, como barcos, vehículos de construcción y más, añadió.

Cabe mencionar que en el continente americano sólo Nano Depot está autorizado para otorgar licencias de distribución de dicho producto; esta empresa es una alianza mexicano-alemana con sede en el puerto de Cancún, Quintana Roo, en el caribe mexicano.

Uso de nanotecnología y células madre para sanar huesos dañados

Los pacientes con trastornos musculoesqueléticos o fracturas que requiere cirugía tienen ya una nueva esperanza para su movilidad y es que en el Laboratorio de Tecnología Avanzada Quirúrgica del Houston Methodist Hospital, investigadores identifican tecnologías nunca antes usadas para su uso en aplicaciones ortopédicas y así poder desarrollarlas en beneficio de los pacientes.
Se informó que científicos de este nosocomio llevan a cabo investigaciones significativas para revolucionar la reparación ortopédica de fracturas complejas de huesos largos y de acuerdo con el Dr. Bradley K. Wiener, cirujano ortopédico del Houston Methodist Hospital, comentó que “estamos usando polímeros, células madre y nanotecnologías para diseñar plataformas tecnológicas que transformarán el cuidado del paciente.”
Por su parte, Ennio Tasciotti, PhD, director del Centro de Medicina Biomimética en el Instituto de Investigación del Houston Methodist Hospital y director científico del laboratorio, explicó que “la mayoría de los laboratorios están actualmente enfocados en desarrollar ingeniería de tejidos, sin embargo, aquí trabajamos con células cultivadas in vitro para crear materiales que aprovechen la actividad de dichas células como una primera línea de respuesta, después de una lesión, para sanar los tejidos dañados. Nuestros materiales son capaces de instruir células madre para promover la regeneración tisular”.

Tasciotti, lidera un equipo de investigadores multi-institucional en el desarrollo de una técnica regenerativa que combatiría la osteogénesis, que es la formación imperfecta de los huesos producida por la mutación de un gen encargado de producir una proteína esencial (colágeno tipo I), que es la que da rigidez a los huesos, y reemplazaría eficazmente grandes segmentos de hueso.
Esta estrategia regenerativa incorpora dos materiales que trabajan dentro del cuerpo para estabilizar mecánicamente el sitio de la lesión, mientras que promueven una curación ósea más rápida.
 Conocida como BioNanoScaffolds, o BNS, la estructura combina una carcasa biodegradable hecha de L-fenilalanina, que es el polímero degradable más fuerte hasta la fecha, combinado con colágeno enriquecido, que es el componente mineral natural del hueso.
Entre los avances encontrados, detalló que “tras varios estudios, observamos que el cuerpo tiene capacidades de curación increíbles y hemos trabajado para aprovechar éstas a su máximo potencial a través del diseño de materiales que mejoran la respuesta del tejido durante la curación fisiológica”.

Nanotecnología del Omega 5, nueva alternativa al combate de diabetes

De acuerdo al Dr. Israel Adolfo A. Teyssier Núñez, Médico Homeópata Cirujano, Coordinador Médico y de Capacitación de Distribuidora Biolife México, explicó que en México, la Diabetes Mellitus se ha convertido en una de las principales causas de muerte. Ello se refleja en la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición, la cual señala que las cifras de personas diagnosticadas con Diabetes son de 9.2% de la población.

Por su parte, la Dra. Ruth Gabizón, investigadora del centro médico Hadassah en Jerusalén Israel, la cual colaboró con el premio nobel de medicina en el año de 1997, encontró en el aceite de la semilla de granada una gran cantidad de antioxidantes muy potentes como los son flavonoides y una gran cantidad de Acido Punícico, también conocido como Omega 5; lamentablemente este aceite al igual que otros antioxidantes sin ningún tipo de tecnología no pueden llegar a todas las partes del cuerpo, por lo que al saber esto, desarrollaron una nanotecnología capaz de que un antioxidante tan potente como el omega 5, pueda llegar a todas las células, blindándolas del envejecimiento celular ocasionado por radicales libres.

Por ello es que el NanOmega 5 representa una esperanza para ayudar a prevenir y tratar las enfermedades donde hay mucho daño por oxidación, como es el caso de la Diabetes y otras patologías crónicas relacionadas con el cerebro y el envejecimiento de nuestro cuerpo.

Informó que esto se considera un paso muy importante en las opciones de frenar el avance de esta grave enfermedad, ya que al consumir antioxidantes de origen natural (como el Omega 5), son muy seguros y al ser apoyados con la más avanzada tecnología, pudieran ser parte de una solución real a todos los pacientes que padecen o están expuestos a padecer este terrible mal.

Detalló que existe una relación directa de éste grave padecimiento con el sobrepeso y la  obesidad. Cabe mencionar que México ocupa el primer lugar en obesidad a nivel mundial, 7 de cada 10 mexicanos adultos mayores de 20 años tienen exceso de peso.

Al respecto, el equipo de la investigadora Ivone Olivares Corichi del Instituto Politécnico Nacional, -descubridora de la insulina oxidada en  2016-, propone que la insulina cuando se genera en las células pancreáticas, se encuentra en condiciones óptimas, pero cuando sale de estas células y tiene contacto con el medio externo en pacientes con sobrepeso y obesidad, se oxida y se altera su función, por lo que ya no es tan  útil y la glucosa no puede entrar a las células, aumentando sus niveles en la sangre peligrosamente pudiendo causar diabetes; esto puede suceder en las personas con sobrepeso u obesidad, ya que existe una mayor cantidad de ácidos grasos en la sangre, lo cual permite que se incremente la producción de radicales libres.

Los radicales libres son los responsables de la “oxidación” en todo el organismo, envejeciendo a todas las células a lo que llamamos oxidación celular o vejez celular.

Hoy en día, diversos estudios demuestran que el ejercicio rutinario, el peso adecuado y la buena alimentación ayudan al organismo a prevenir o a controlar este padecimiento, pero lamentablemente esto no resulta fácil para muchas personas.

Impulsan nanotecnología basada en ADN

Utilizar las propiedades de autoensamble y reconocimiento molecular del ácido desoxirribonucleico (ADN) para la fabricación de nanoestructuras de un tamaño menor a 100 nanómetros, es el objetivo de las investigaciones del doctor Enrique Samano Tirado, especialista del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Ensenada, Baja California, en el norte del país.

El investigador explicó que la técnica que usa en sus estudios de ciencia básica es la denominada origami de ADN, orientada a la búsqueda de aplicaciones para dos grandes áreas: nanoelectrónica y plasmónica.

Sostuvo que “la tendencia es que se requieren dispositivos electrónicos que sean más rápidos, más eficientes y con una mayor capacidad de almacenamiento, y el ejemplo número uno son los teléfonos inteligentes”.

Para explicar cómo funciona la nanotecnología basada en ADN, Enrique Samano hace una analogía en la que el ADN es una pieza de Lego, con salientes y entradas en cada lado que pueden ser interconectadas con otras piezas.

Detalló que “el ADN funge muy parecido, es ladrillo y mezcla al mismo tiempo. Además de ser el responsable de nuestra transferencia genética y hereditaria en los seres vivos, también puede ser utilizado como un material de construcción, inclusive a escala nanométrica, con esta tendencia que se llama bottom-up”.

Señaló que el ADN es capaz de hacer un puenteo entre materiales orgánicos e inorgánicos, lo que permite la construcción de circuitos integrados.“Estás creando algo nuevo que no existe ni en la naturaleza ni en el entorno en el que nos encontramos hecho por el hombre, es algo totalmente novedoso, utilizando el ADN como ladrillo, como material de construcción”, subrayó el investigador.

La técnica con la que es posible diseñar nanoestructuras con diferentes formas geométricas utilizando las cadenas sencillas y oligonucleótidos en el ADN, es conocida como origami de ADN. Indicó al respecto que el origami de ADN es una nanoestructura basada en el genoma de este virus altamente estudiado por los biólogos, saben la secuencia y todas las enzimas, saben cómo cortarlo.

Detalló que una vez que se extrae el ADN, se obtiene una tira con la forma de serpentina y se buscan las regiones complementarias con otras serpentinas para pegarlas hasta conformar diferentes diseños.

Como parte de los resultados de sus proyectos vigentes y en colaboración con estudiantes, el doctor Enrique Samano ha obtenido diseños de nanoestructuras en forma de círculo y triángulo, en cuyos vértices y periferia se colocan partículas.

“Es hacer funcionales nanopartículas de oro, que sean complementarias a la extensión de grapas que se coloca sobre la estructura hecha con origami de ADN, para que vayan a ese sitio y se formen”, precisó.

Otra de las aportaciones desarrolladas en nanoelectrónica por el doctor Enrique Samano se sitúa en el campo de la plasmónica, enfocada en la elaboración de alambres a escala nanométrica en los que se pueda poner voltaje y medir las propiedades eléctricas de transporte.

Explicó que “por ejemplo, colocamos cuatro partículas en los vértices de un rectángulo, como un primer ejemplo de que esto se puede hacer. En este caso en particular, es una superficie de óxido de silicio porque es la superficie en la que, si esto llegara a aplicarse en electrónica, es el medio eléctrico ideal para construir circuitos integrados”.

Crean mexiquenses aditivo que ahorra 90% emisiones de CO2 de combustibles

México se caracteriza por ser de los países en América Latina con más emisiones de dióxido de carbono (CO2) y es responsable de un 1.3% de las emisiones globales;  además que nuestro país es la segunda nación de la región continental con más autos por cada 100 habitantes; con 27.8. todo ello deriva en que los mexicanos gastan en promedio un 3.38 por ciento de sus ingresos, unos 5 mil 336 pesos, en comprar 358.94 litros de gasolina al año, que es el promedio que utiliza un conductor en el país.

Ante esta realidad de altos consumos de combustibles como de generación de emisiones hace necesario el tener sistemas que permitan controlar esos excesos de uso de combustibles como de emisiones de CO2.

Al respecto, se puede mencionar una solución que ha creado la empresa Ecotek, Consultores de Negocios Ambientales, que se localiza en la ciudad de Toluca, Edomex, que trabaja y comercializa un aditivo nanotecnológico que busca solucionar esta realidad. Gerardo Martínez, Director Comercial de esta empresa y de la marca de aditivo “Conejo 21”, indicó en entrevista con este reportero que esta empresa es una iniciativa de jóvenes profesionales de diversas profesiones enfocadas desde la ingeniería a la mercadotecnia, que buscan posicionar en el mercado esta iniciativa nanotecnológica.

Este proyecto es creación del investigador e integrante de esta empresa, Blas Ramos, que tras años de investigación desarrollo el ahora producto llamado coloquialmente Conejo 21, que es un aditivo para gasolina hecho con nanotecnología, que permite reducir hasta en 90% las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera por el uso del automóvil.
Este aditivo mencionó es de un uso muy sencillo, y que es aplicable en los tanques de combustibles permite una mejor combustión y aprovechamiento del combustible, que por ende redunda en menores emisiones de dióxido de carbono y que funciona con sólo vaciarlo en el tanque antes de llenarle de gasolina o diésel.

Explicó que es un líquido que baña al tanque de combustible y al tener contacto con la gasolina le brinda una modificación a nivel molecular que hace que al ser quemado por el automóvil sus partículas sean más eficientes a la hora de ser emitidas permitiendo un ahorro en emisiones de CO2 de hasta un 90% a diferencia de un sistema sin mezcla de este producto nanotecnológico.

Ello en un automóvil o camioneta común, en el caso del transporte pesado se logra reducir hasta 90 partes por millón de sus emisiones en el caso del diésel quemado.

Por ello, explicó que trabajan en difundir este tipo de sistemas de ahorro en combustible y emisiones, que si bien ayudan al ambiente, también se les trata de mostrar a las personas que sus bolsillos verán reflejado el ahorro monetario con el quemado más eficiente de sus combustibles.

Detalló que al momento se han enfocado a los dos sectores que quieren impactar al público en general, como a las flotillas de transporte ya sea público o de carga, aunado a que Conejo 21 busca ser de los primeros en estar alineados con la nueva norma que la Comisión Reguladora de Energía (CRE) que pretende manejar en relación reconocer a los dispositivos que ayudan a reducir el consumo de combustible y sea un referente a nivel nacional.

Cabe recordar que esta empresa está inscrita dentro del programa Sensecube Ciudades Sostenibles de CitiBanamex, que es un programa de aceleración para startups que desarrollan soluciones innovadoras en materia de sustentabilidad para el Valle de México.

Indicó que el estar en dicha aceleradora espera les permita consolidar y crecer en la empresa que hoy tiene una capacidad de producción de mil botellas del producto y que se espera llegue hasta 3,200 con este impulso que están buscando, resaltando que los elementos que se utilizan en esta innovación nanotecnológica utiliza aceites y otros elementos químicos que les brinda el propio mercado mexicano.

Comentó que si bien en términos generales en México, el emprendimiento y la innovación es complicada de establecer, por fortuna, destacó se tienen diversas instancias privadas o públicas como es el Instituto Nacional del Emprendedor (INADEM), para así obtener recursos.

Sin olvidar que es necesario el seguir trabajando para la difusión y comunicación de lo que es Conejo 21, ello entre sus potenciales usuarios, ya que, declaró es necesario que el público sepa que en México y el Estado de México se están impulsando diversas investigaciones nanotecnológicas y de otras vertientes que son de gran ayuda en los negocios, el medio ambiente y la economía de las personas.
Finalmente, comentó que el nombre de Conejo 21 deriva del animalito conejo y su velocidad como eficiencia en movilidad y el 21 de la pasada Cumbre de las Partes 21, en donde se establecieron diversos acuerdos a favor de la sustentabilidad global. 

MÉXICO: VORAZ CONSUMIDOR DE ENERGÉTICOS

De acuerdo a la Cámara de Diputados, en el Valle de México se consumen 30 millones de litros de gasolina y diesel al día; de ahí que se requieran con urgencia reformas como soluciones para fomento de la movilidad sustentable.

Sin embargo, a nivel nacional, el consumo de energéticos sigue al alza, ejemplo de ello es que creció el consumo de petróleo en México hasta 1.67 millones de barriles diarios, indica la Secretaría de Energía.

Cabe mencionar que México es el duodécimo consumidor de petróleo en el mundo y el segundo en América Latina detrás de Brasil. La gasolina representa cerca de la mitad del consumo petrolero y el fuerte crecimiento del consumo de ésta encabeza la recuperación de la demanda.

BIOETANOL A BASE DE AGAVE DE LECHUGUILLA

Con el objetivo de desarrollar un biocombustible de segunda generación a partir de residuos de agave, científicos del Departamento de Biotecnología en la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de Coahuila (Uadec) desarrollaron tecnología para la generación de etanol carburante como alternativa energética para el país.

Ante los aumentos en los precios de combustible fósil, el etanol carburante se convierte en una opción viable, ecológica, económica y de alto rendimiento para el autotransporte y la movilidad en México.

El proyecto de producción de bioetanol inició en 2012, a partir de un proyecto financiado por EL Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), se desarrolla tecnología para la producción de etanol carburante a partir de un insumo que se deriva de una especie de agave silvestre que crece en toda la región noreste de México, conocido como lechuguilla (Agave lechuguilla). Ahora la Uadec lo impulsa junto con la empresa Comercializadora de Productos de Transformación Ecológica S.A de C.V. (Fuel Flex México).

BIOCOMBUSTIBLE A PARTIR DE LIRIO ACUÁTICO

Tratando de disminuir la contaminación ambiental y al mismo tiempo contribuir a eliminar la plaga de lirio acuático, el estudiante del Centro Universitario México (CUM) de la Ciudad de México, José Alberto Espejel Pérez creó un método que convierte esta planta en biocombustible que en un futuro sea de uso masivo para toda la población. Actualmente el proyecto se encuentra con la patente en trámite y se espera que para el año 2020 pueda concluirse oficialmente.

Detalló que primero muele la planta, produce una especie de jugo, así pasa a la fase de hidrólisis y agregar ácido —en este caso ácido sulfúrico (H₂SO₄)— a la mezcla para que funcione como catalizador y así con la molécula del agua, literalmente, se rompen todas las estructuras y cadenas de la planta, y para que esta mezcla no permanezca en niveles altos de acidez, se le agrega una base —hidróxido de sodio (NaOH)— para que de esta manera neutralice fuertemente.

El resultado de este proceso es la formación de una sal, además de que se queda la materia que no se pudo degradar con ninguno de los procesos anteriores de acidificación y neutralización de la mezcla, lo cual es completamente normal. El jarabe que resulta de este proceso se fermenta y se utiliza la levadura comercial Saccharomyces cerevisiae. Después de cinco días de fermentación se obtiene el alcohol. Todo este proceso permite al final obtener por cada kilo de lirio unos veinte mililitros de bioetanol.

CREAN BIOCOMBUSTIBLE A PASE DE LA PLANTA CAMPANITA

Científicos del Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados en Yucatán encontraron biocombustible en la planta yucateca “Thevetia peruviana”, conocida también como “campanita”.

Luis Díaz Ballote, investigador del Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados en Yucatán, explicó que esta planta tiene como característica principal aceite en su semilla, el aceite se puede convertir en un biocombustible, específicamente en un biodiesel”.

La semilla cuenta con un alto potencial para la industria automotriz debido al biocombustible que produce, ya que alcanzó los parámetros de calidad internacional necesarios con lo que se comprueba su viabilidad como fuente de energía en vehículos automotrices.

Detalló el investigador que el biodiesel que obtenemos tiene una pureza de un 96, 97%… La hemos usado en motores ya directamente, también la hemos usado para estufas”.

Los investigadores señalaron que el proceso para convertir la semilla en aceite, es a través de la resonancia magnética nuclear y de otras técnicas modernas en laboratorio.

La planta crece en grandes proporciones en Yucatán y su semilla contiene hasta un 40% de su peso en aceite. En una plantación comercial se estima que se podrían obtener mil 500 litros por hectárea, al año.

Desarrollan nanotecnología para combatir el cáncer

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), el cáncer es una de las primeras causas de muerte a nivel mundial; tan solo en 2012 se le atribuyeron 8.2 millones de defunciones, mal que se mantiene entre las prioridades de estudios médicos para encontrar una forma de controlar su incidencia en la población.

Por ello, y con el objetivo de hacer más eficientes los tratamientos para combatir el cáncer, Guillermo Ulises Ruiz Esparza, investigador del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), desarrolló un nanodispositivo que ayudará a suministrar de manera más eficiente los medicamentos que se usan hoy en día contra esta enfermedad.

El especialista en nanomedicina explicó que se trata de una tecnología hecha a base de nanoestructuras, que al ser inyectadas viajan al tumor, entran a las células cancerosas y pueden liberar dos medicamentos de manera secuencial y espacio-temporal.

Detalló que existen diversos tratamientos, tanto para el cáncer como para otras enfermedades, que requieren un suministro preciso y diferido de dos fármacos en un área muy específica, para que estos puedan actuar en sinergia y ser más eficaces.

Explicó que “normalmente, los oncólogos tratan el cáncer suministrando la terapia en dos etapas: administran un primer fármaco quedebilita y sensibiliza a las células cancerosas del tumor y 24 horas después suministran un segundo fármaco que genera un efecto citotóxico en dichas células”.

No obstante, agregó que “debido a las diferentes propiedades fisicoquímicas y vías de administración de los medicamentos, es muy baja la probabilidad de que el primer fármaco llegue al tumor, y 24 horas después el segundo medicamento impacte a la misma célula tumoral previamente sensibilizada”.

Esta nanotecnología –desarrollada por Ruiz Esparza durante sus estudios doctorales y bajo la asesoría de Elvin Blanco, doctor en Ingeniería Biomédica– permitirá resolver este problema ya que cuenta con doble sistema de liberación, lo cual ayudará a incrementar la efectividad de los tratamientos.

Dicha innovación trata de partículas de dimensiones aproximadas de 150 nanómetros, hechas a base de polímeros y azúcares que se degradan en el organismo después de liberar su carga y que no son tóxicos para el organismo del ser humano.

Detalló que “se trata de nanoesferas que en el exterior contienen un sistema de liberación autónomo que encapsula al primer medicamento y en el núcleo contienen otro sistema de liberación con el segundo fármaco. Los fármacos están encapsulados con nanomateriales de diferente biodegradabilidad, para que primero se libere un fármaco y 24 horas después se libere el segundo”.

Para lograr esto, el investigador cuenta con una medición muy exacta de la degradación de cada uno de los nanomateriales dentro del organismo, la cual está basada en una modelación matemática, que ayuda a tener una liberación de ambos fármacos totalmente programable y controlada.

Con esta nanotecnología, además de que se garantiza un suministro preciso, también se asegura que el medicamento llegue al tumor o tejido dañado, resaltó el especialista.

Dijo que “se puede llegar directamente al tumor a través de la permeabilidad del mismo, es decir, al ser inyectadas intravenosamente las nanoestructuras viajan a través del torrente sanguíneo, y gracias a la permeabilidad y porosidad de sus vasos sanguíneos se acumulan de manera más selectiva en los tejidos dañados, ya que la mayoría de los tejidos sanos no presentan vasos sanguíneos permeables”.

Al llegar directamente al tumor, además de que se podrá incrementar la eficacia y seguridad de los tratamientos actuales, también se podrá pensar en una reducción de costos de los mismos, ya que actualmente por cada 10 mil moléculas de la sustancia activa que contienen los fármacos tradicionales, apenas una molécula llega al tejido donde se requiere; el resto se degrada en el organismo y provoca efectos adversos en otros tejidos, manifestó Ruiz Esparza.

Construyen nanobiosensor portable para detectar bacterias en alimentos

Construyen nanobiosensor portable para detectar bacterias en alimentos

Científicos de la Escuela Superior de Ciencias Biológicas (ENCB) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) en la Ciudad de México, construyeron, a partir de nanotubos de carbono (NTC), un “nanobiosensor portable” de bajo costo para detectar bacterias en alimentos.

Ello debido a que en México existen riesgos para la salud debido a la circulación de microorganismos patógenos como la bacteria Staphylococcus aureus que está asociada a enfermedades transmitidas por alimentos, algunas de sus cepas son capaces de producir enterotoxinas, las cuales al ser consumidas a través de alimentos contaminados causan gastroenteritis.

Por ello, la detección de esta bacteria es de suma importancia para el control de la inocuidad alimentaria y el nanobiosensor portable tipo quimiorresistor tiene la capacidad de detectar el citado microorganismo en volúmenes muy pequeños de muestra y con una sensibilidad del 53.86 por ciento, la cual es mayor comparada con otros quimiorresistores reportados.

 Al respecto, el doctor José Jorge Chanona Pérez, especialista en ingeniería de alimentos de la ENCB, dijo que “este tipo de nanosensor puede ser regenerado fácilmente con una solución de cloruro de sodio. Estas ventajas hacen del quimiorresistor una opción atractiva para la futura fabricación de nanobiosensores portables para la detección de microorganismos patógenos de importancia en alimentos, utilizando soportes de bajo costo y de fácil manipulación”.

El investigador politécnico señaló que este nanobiosensor representa un paso importante para la nanotecnología de alimentos en el país, porque abre la puerta para el desarrollo de nanobiosensores para la detección de diferentes analitos, microorganismos, toxinas, compuestos químicos y aromas de importancia en los alimentos, en especial en el área de la biotecnología alimentaria.

Chanona Pérez afirmó que la importancia fundamental de la construcción de nanobiosensores es que permiten la detección de los analitos y microorganismos en tiempos cortos, en comparación con los métodos tradicionales que pueden durar más de 24 horas para proporcionar un resultado.

Y puntualizó que es “una respuesta certera, específica y rápida es vital para el control de la inocuidad alimentaria, monitoreo de procesos, así como para la detección oportuna de enfermedades transmitidas por alimentos y se puede lograr usando nanobiosensores, como fue el caso de esta investigación”, expuso el especialista politécnico.

Dijo que otro aspecto innovador fue usar técnicas de microfabricación que permitieron construir el nanobiosensor sobre un portaobjetos de vidrio, el cual es de bajo costo y diferente al silicio, que está en concordancia con las nuevas tendencias para la construcción de nanodispositivos, porque actualmente se busca usar soportes o plataformas reciclables y biodegradables.

El potencial de este trabajo es que sentó las bases de la caracterización y construcción de nanobiosensores portables que abren la puerta para crear dispositivos más económicos, funcionales y con mayor conectividad.

Uso de la nanotecnología contra la piratería

Científicos del Centro de Investigaciones en Óptica (CIO) crearon una partícula nanométrica –de una dimensión menor a 100 nanómetros– que, introducida en tinta especial, ayuda a identificar la autenticidad o falsedad de elementos de seguridad.

El CIO forma parte del Sistema de Centros Públicos de Investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), y su sede se ubica en la ciudad de León, Guanajuato. En donde el investigador Haggeo Desirena Enríquez, es el responsable del proyecto, que explicó su funcionamiento en donde indica que mediante un procedimiento especial, las nanopartículas son suspendidas en la tinta usada para hacer elementos de seguridad. Ya que han sido introducidas, entonces se exponen ante un rango específico y muy angosto del espectro electromagnético, y es así como logran expresarse.

A diferencia de las medidas de seguridad de un billete nacional que resaltan cuando son sometidas a luz ultravioleta, la nanopartícula creada en el CIO no reacciona dadas sus propiedades luminiscentes.

Dicha partícula es parte de un equipo manual, viene acompañada de un aparato electrónico portátil, similar a un celular, que dirá al usuario si la tinta impregnada en sus etiquetas contiene esta nanopartícula y, por tanto, saber si es auténtica o falsa.

Una de las grandes ventajas de esta nueva partícula nanométrica es que gracias a que su rango de expresión sumamente pequeño (menor que cuatro nanómetros), hace más seguros aquellos elementos o productos que contengan dicha tinta, como es el caso de las etiquetas de seguridad para las que han sido destinadas, según el doctor Desirena.

Al reaccionar ante un rango de cuatro nanómetros, las nanopartículas contenidas en la tinta disminuyen la posibilidad de que los productos que la usan en sus etiquetas puedan “piratearse”, y es imposible que muestren fluorescencia cuando se exponen a luz ultravioleta.

Entre los posibles productos en los que estas nanopartículas podrían tener cabida y garantizar su autenticidad destacan los billetes nacionales, así como etiquetas y códigos de barras utilizados en boletos para conciertos o eventos deportivos. También podrían estar contenidas en pinturas para elaborar cuadros artísticos, e incluso en cartuchos de impresoras tradicionales que usan papel convencional, impresión láser y digital, inyección de tinta, entre otros usos y artículos.

La investigación y trabajo que demandó este proyecto duraron aproximadamente dos años, de los cuales el primero correspondió al desarrollo de esta partícula. Una empresa mexicana dedicada a la elaboración de etiquetas de seguridad adquirió la nanopartícula creada en el CIO, en busca de mejorar su producto y ser más competitiva.

Se avanza en el estudio de nanotubos de carbono

De acuerdo a la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), se cuenta con gran potencial para mejorar las características de procesos y dispositivos electrónicos, biomédicos, energéticos, agrícolas, catalíticos y biotecnológicos, los nanomateriales provenientes del carbono y representan un área de interés científico en el siglo XXI.

Con varias aplicaciones en el mercado comercial y promesas por concretarse, tienen la desventaja de ser tóxicos si se planea introducirlos en organismos vivos, como plantas o animales.

Para reducir la toxicidad de los nanotubos de carbono, Elena Golovátaya Dzhymbeeva, del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET), y Vladimir Basiuk Evdokimenko, del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM, desarrollan una estrategia experimental que une a esas fibras a escala nano con moléculas poliméricas como el nylon, o biológicas, como proteínas, con el fin de reducir su efecto tóxico.

Al respecto Golovátaya dijo que “en su estado prístino los nanotubos de carbono son tóxicos para varios organismos vivos, como lo muestran pruebas, pero también son muy atractivos para uso futuro en electrónica, biotecnología, biomedicina y agricultura, pues son estables mecánica, química y térmicamente y tienen una superficie grande favorable para anexarles grupos funcionales de otras moléculas”.

Los universitarios experimentan con fulerenos, nanotubos, nanodiamantes y grafeno, para desarrollar estructuras basadas en ellos, cuyo diseño puede adaptarse a varias necesidades y generar un tejido a escala nano que se acopla con otras moléculas, según la aplicación.

En comunicado de prensa, se informó que para generar los nanotubos en el laboratorio, los científicos de origen ucraniano aplican la “química verde”, es decir, procesos amigables con el ambiente que no usan disolventes orgánicos (contaminantes del medio y de la superficie del material resultante) ni agentes químicos intermedios, como los ácidos fuertes.

“Trabajamos en fase de gas –es decir, en un ambiente libre de disolventes– y empleamos compuestos aminas y tioles volátiles. El proceso es más rápido, económico y eficiente que los convencionales, requiere una activación térmica de 150 grados Celsius y vacío moderado para que ocurra la reacción de adición, por lo que puede considerarse una técnica de química verde”, refirió la experta.

Dichos investigadores entre sus experimentos para reducir la toxicidad, han probado forrar las nanofibras con moléculas de nylon 6, un polímero usual en biomedicina.

En estudios con células de cultivo, han comprobado que esa cubierta polimérica disminuye drásticamente el efecto adverso del material, lo que promete ser una ruta adecuada para futuras aplicaciones en organismos vivos.

“También utilizamos al grupo amina como ancla para retener moléculas químicas y biológicas, como el ADN, en la estructura del nanotubo”, dijo.

Entre las aplicaciones con este método destaca una colaboración con Tzvetanka Dimitrova, de la Facultad de Química (FQ), para usar nanotubos de carbono funcionalizados con moléculas amina a fin de transferir ADN a cultivos de células de plantas y permitir la expresión de información genética, detalló.