Organismos Genéticamente Transformados

Alimentos Transgenicos Manipulacion Genetica de los Alimentos

Alimentos Transgénicos
Manipulacion Genética de los Alimentos

Se denominan alimentos transgénicos a los obtenidos por manipulación genética que contienen un aditivo derivado de un organismo sometido a ingeniería genética; también se llaman así a aquellos que son resultado de la utilización de un producto auxiliar para el procesamiento, creado gracias a las técnicas de la ingeniería genética.

La biotecnología de alimentos aplica los instrumentos de la genética moderna a la mejora de localidad de los productos derivados de las plantas, animales y microorganismos. Desde tiempos remotos, él hombre ha seleccionado, sembrando y cosechado las semillas que permiten la obtención de los alimentos necesarios para el mantenimiento de su metabolismo .

De la misma manera, se ha fabricado pan, cerveza, vino o queso sin conocimiento alguno acerca de la ciencia genética involucrada en estos procesos. Desde muy antiguo, los genes de los alimentos han sufrido una modificación, destinada a aumentar sus cualidades benéficas. La biotecnología moderna permite a los productores de alimentos hacer exactamente lo mismo en la actualidad, pero con mayor nivel de comprensión y capacidad selectiva.

En un principio, el hombre se alimentaba de los animales que podía cazar o de las especies vegetales que crecían en su entorno más inmediato, Posteriormente se idearon técnicas para cultivar ciertas plantas. Cuando los primeros seres humanos decidieron establecerse y cultivar sus alimentos, en lugar de vagar para encontrarlos, nacieron la agricultura y la civilización.

Con el tiempo, los métodos se han vuelto más sofísticados, pero todos los intentos por mejorar los cultivos de alimentos han dependido, del enfoque popular de la naturaleza hacia la producción. Las aves y abejas aún permiten a los reproductores cruzar cultivos con sus parientes silvestres. La reproducción de híbridos desarrolla características deseables, tales como un sabor más agradable, un color más intenso y mayor resistencia a ciertas enfermedades vegetales.

La era de los denominados «alimentos transgénicos» para el consumo humano ddirecto se inauguró el 18 de mayo de 1994, cuando la Food and Drug Adminístration de los  Estados Unidos autorizó la comercialización del primer alimento con un gen «extraño»  el tomate Flavr-Savr; obtenido por la empresa Calgene. Desde entonces se han elaborado cerca de cien vegetales con genes ajenos insertados. Los productos que resultan de la manipulación genética se pueden clasificar de acuerdo con los siguientes criterios:

• Organismos susceptibles de ser utilizados como alimento y que han sido sometidos a ingeniería genética como, por ejemplo, las plantas manipuladas genéticamente que se cultivan y cosechan.

• Alimentos que contienen un aditivo derivado de un organismo sometido ingeniería genética.

• Alimentos que se han elaborado Utilizando un producto auxiliar para el procesamiento (por ejemplo, enzimas), creado gracias a las técnicas de la ingeniería genética. Este tipo de sustancias suelen denominarse alimentos recombinantes. Para incorporar genes foráneos comestibles en la planta o en el animal, es preciso introducir vectores o «parásitos genéticos», como plásmidos y virus, a menudo inductores de tumores y otras enfermedades —por ejemplo, sarcomas y leucemias…… Estos vectores llevan genes marcadores que determinan la resistencia a antibióticos como la kanamicina o la ampicilina, que se pueden incorporar a las poblaciones bacterianas (de nuestros intestinos, del agua o del suelo). La aparición de más cepas bacterianas patógenas resistentes a antibióticos constituye un peligro para la salud pública.

Existen diferentes alternativas para conseguir la mejora vegetal mediante la utilización de la ingeniería genética. En el caso de los vegetales con genes antisentido, el gen Insertado da lugar a una molécula de mRNA que es complementaria del mRNA de la enzima cuya síntesis se quiere inhibir. Al hibridarse ambos, el mRNA de la enzima no produce su síntesis.

En el caso de los tomates Flavr-Savr la enzima cuya síntesis se inhibe es la poligalacturonasa responsable del ablandamiento y senescencia del fruto maduro. Al no ser activo, este proceso es muy lento, y los tomates pueden recolectarse ya maduros y comercializarse directamente Los tomates normales se recogen verdes y se maduran artificialmente antes de su venta, con etileno, por lo que su aroma y sabor son inferiores a los madurados de forma natural. En este caso, el alimento no Contiene ninguna proteína nueva.

La misma técnica se ha utilizado para conseguir soja con un aceite de alto Contenido en ácido oleíco (89% o más, frente al 24% de la soja normal), inhibiendo la síntesis deja enzima oleato desaturasa. La introducción de genes vegetales, animales o bacterianos da lugar a la síntesis de proteínas específicas. La soja resistente al herbicida glifosato, Contiene un en bacteriano que codifica la enzima 5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato sintetasa. Esta enzima participa en la síntesis de los aminoácidos aromáticos y la propia del vegetal es inhibida por el glitosato; de ahí su acción herbicida. La bacteriana no es inhibida.

El maíz resistente al ataque de insectos contiene un gen que codifica una proteína de Bacillus thuringiensis, que tiene acción insecticida al ser capaz de unirse a receptores específicos en el tubo digestivo de determinados insectos, interfiriendo con su proceso de alimentación y causándoles la muerte.

La toxina no tiene ningún efecto sobre las personas ni sobre otros animales. La utilización de plantas con genes de resistencia a insectos y herbicidas permite reducir el uso de plaguicidas y conseguir un mayor rendimiento. Además, se ha obtenido una colza con un aceite de elevado contenido en ácido laúrico, mediante la inclusión del gen que determina la síntesis de una tioesterasa de cierta especie de laurel. Los vegetales resistentes a los virus se consiguen haciendo que sinteticen una proteína vírica que interfiere con la propagación normal del agente infeccioso.

Estos vegetales contienen proteína vírica, pero en menor proporción que las plantas normales cuando están severamente infectadas.

Los vegetales transgénicos más importantes para la industria alimentaria son, por momento, la soja resistente al herbicida glifosato y el maíz resistente al insecto conocido como taladro. Aunque en algunos casos se emplea la harina, la utilización fundamental del maíz en relación con la alimentación humana es la obtención del almidón, y a partir de éste, de glucosa y de fructosa. La soja está destinada a la producción de aceite, lecitina y proteína.

Beneficios de la biotecnología de alimentos

Estas nuevas técnicas auguran posibilidades reales de optimizar la producción de alimentos. El método mencionado en el caso de los tomates —cosechados para el con-, sumo directo, sin necesidad de que maduren artificialmente en cámaras— se está aplicando al cultivo de melones, duraznos, plátanos y papayas de mejor sabor, y a flores recién cortadas, cuya duración se prolonga. Más concretamente, la biotecnología influirá positivamente en los siguientes aspectos:

• Mejor calidad de los granos en semilla.

• Mayores niveles de proteínas en los cultivos de forrajes.

• Tolerancia a sequías e inundaciones

‘•Tolerancia a sales y metales.

• Tolerancia al frío y al calor.

Los experimentos de manipulación genética aplicados a  producción de maíz han arrojado un balance positivo en la actualidad el maíz y la soja son los vegetales transgénicos más importantes para la industria alimentaria.

Riesgos de la Biotecnología de los alimentos

La introducción de genes nuevos en el genoma de la planta o del animal manipulado provoca transformaciones impredecibles de su funcionamiento genético y de SU metabolismo celular; el proceso puede acarrear la síntesis de proteínas extrañas para el organismo —responsables de la aparición de alergias en los consumidores…..; la producción de sustancias tóxicas que no están presentes en el alimento no manipulado, así como alteraciones de las propiedades nutritivas (proporción de azúcares, grasas, proteínas, vitaminas, etc.).

Hay suficientes peligros reales como para afirmar que estos alimentos no son seguros. Las experiencias pasadas con biocidas como el DDT, aconsejan una prudencia extrema. Junto a los riesgos sanitarios, la amenaza para el medio ambiente es, incluso, más preocupante La extensión de Cultivos transgénicos pone en peligro la biodiversidad del planeta potencia la erosión y la contaminación genética, además del uso de herbicidas (un importante foco de contaminación de las aguas y de los suelos de cultivo).

Según un informe de la OCDE, el 66% de las experimentaciones de campo con cultivos transgénicos que se realizaron en años recientes estuvieron encaminadas a la creación de plantas resistentes a herbicidas La Agencia de Medio Ambiente de Estados Unidos advierte de que este herbicida de amplio espectro ha situado al borde de la extinción a una gran variedad de especies vegetales del país; por otro lado, está considerado uno de los más tóxicos para microorganismos del suelo, Como hongos, actinomicetos y levaduras.

Otra de las preocupaciones fundadas es el posible escape de los genes transferidos hacía poblaciones de plantas silvestres, relacionadas con dichos cultivos transgénicos, mediante el flujo de polen: la existencia de numerosas hibridaciones entre si todos los cultivos transgénicos y sus parientes silvestres ha sido bien documentada.

La introducción de plantas transgénicas resistentes a plaguicidas y herbicidas en los campos de cultivo conlleva un elevado riesgo de que estos genes de resistencia pasen, por polinización cruzada a malas hierbas silvestres emparentadas creándose así las denominadas «súper malas hierbas», capaces de causar graves daños en plantas y ecosistemas naturales.

A su vez, estas plantas transgénicas con características nuevas pueden desplazar a especies autóctonas de sus nichos ecológicos. La liberación de organismos modificados genéticamente al medio ambiente tiene consecuencias a menudo imprevisibles, pues una vez liberados —el animal o la planta —,se reproducen y se dispersan por su hábitat, imposibilitando cualquier control.

Ver: Organismos Geneticamente Transformados

Organismos Geneticamente Transformados o Modificados

Alimentos Genéticamente Transformados o Modificados:

¿Qué es la ingeniería genética?
Todo organismo viviente posee un patrón genético. Los genes contienen toda la información hereditaria que se necesita para que cada planta, cada animal o cada humano desarrolle sus características especiales.

Hasta años recientes, los genes se pasaban en cada especie a través de la reproducción sexual. Hoy, sin embargo, los científicos saben corno extraer material genético de un organismo vivo e introducirlo en otro.

De ese modo, damos a esa segunda especie nuevas características y nos desviamos de la evolución natural.

Esta «modificación genética» no sólo se puede hacer, por ejemplo, de fruta a fruta, sino también entre distintas especies (recientemente se ha introducido en los tomates un gen del pescado que los ayuda a conservar la forma cuando se congelan).

Asimismo, la modificación genética ha producido una vaca con leche «humana», que en el futuro se podrá utilizar para conseguir una leche más sana.

Hasta el momento, la ingeniería genética se ha aplicado principalmente a nivel comercial en grandes cultivos, como los de soja, maíz, colza, algodón, patatas y tomates. No obstante, hay laboratorios de pruebas en todo el mundo para una amplia variedad de otros alimentos modificados genéticamente o transgénicos.

Alimentar a la población mundial es uno de los desafíos de este siglo. Aunque en el mundo se produce una cantidad de alimento que sería suficiente para satisfacer las necesidades de toda la población, se estima que existen alrededor de dos mil millones de personas que sufren carencias nutritivas.

A esto se suma el aumento previsto en el número de personas para el siglo XXI.

La ingeniería genética propone una transformación de la situación agrícola mundial a través de la producción de alimentos provenientes de organismos modificados genéticamente, denominados transgénicos.

Un organismo transgénico es aquel al que le transfirieron genes de otro individuo diferente.

Como resultado, el receptor expresa características nuevas «importadas» de aquel que le cedió sus genes. Por ejemplo, plantas de maíz a las que se les transfiere un gen que les da resistencia a un virus, soja que se hace tolerante a un herbicida o, en el caso de la ganadería, vacas capaces de producir en su leche una hormona humana de aplicación terapéutica.

Otra aplicación de la ingeniería genética, más sofisticada y menos explotada aún en el mundo, se orienta a crear nichos alimentarios particulares, como productos con mayor contenido de alguna vitamina o un aceite de calidad particular.

Sin embargo, la producción, aprobación y consumo de alimentos transgénicos suscita polémicas entre sus partidarios y sus detractores.

Esta polémica tuvo su epicentro en Europa, impulsada por grupos ecologistas que exacerbaron sus reclamos a partir del surgimiento del síndrome de la «vaca loca» y, en los últimos años, la polémica se extendió a los Estados Unidos.

Entre la Unión Europea y los Estados Unidos suman 2000 las empresas biotecnológicas. En 1998, en los Estados Unidos solamente se sembraron 20 millones de hectáreas de maíz, soja y algodón transgénicos. También la Argentina, Brasil, China y Australia adoptaron esta tecnología.

Varios grupos de investigación en la Argentina trabajan en caracteres de mejoramiento agronómico que les proporcionan a las plantas resistencia a virus, a bacterias, a hongos y a insectos.

Casi el 85 % de la soja que se produce en la Argentina en los últimos años es transgénica resistente a herbicidas, y también tiene permiso de comercialización el maíz resistente a insectos, aunque todavía representa una parte pequeña de la cosecha.(Fuente: Biología II Ecología y Evolución – Pilomodal)

Los promotores de los transgénicos (organismos genéticamente transformados OGT), prometen que éstos serán más nutritivos, aumentarán las cosechas y disminuirán el uso de químicos y, por ello, son la solución para el hambre en el mundo. Deberíamos, nos dicen, aceptar los riesgos que conllevan, ya que todas las tecnologías tienen riesgos y siempre hay quienes no comprenden la ciencia y se resisten a los cambios.

La realidad de los transgénicos nos muestra que no cumplen con ninguna de estas promesas. Por el contrario, producen menos, usan más químicos, generan nuevos problemas ambientales y de salud, crean más desempleo y marginación, concentran la propiedad de la tierra, contaminan cultivos esenciales de las economías y las culturas, como el maíz, aumentan la dependencia económica y son un atentado a la soberanía.

1. La ingeniería genética se basa en más incertidumbres que conocimientos

Los transgénicos son organismos a los que se les ha insertado material genético, generalmente de otras especies, por métodos que jamás podrían ocurrir en la naturaleza.

Estudios recientes, aparecidos en publicaciones científicas, postulan que los dogmas centrales de la genética, desde la década de 1950, podrían estar fundamentalmente equivocados. Lo grave es que sobre este dogma central ¿equivocado? se están produciendo a gran escala organismos transgénicos que van a parar a nuestros alimentos, medicinas y a la biodiversidad circundante.

La tecnología de la ingeniería genética tiene tantas incertidumbres y efectos colaterales impredecibles, que no podría llamarse ingeniería ni tecnología. Es como construir un puente tirando bloques de una orilla a la otra, esperando que caigan en el lugar correcto. Durante el proceso aparecen todo tipo de efectos inesperados y los dueños de esta obra aseguran que no hay evidencias de que tengan impactos negativos sobre la salud o el medio ambiente, y que los que los cuestionan no son científicos. La realidad es peor, porque los transgénicos no son inertes, sino organismos vivos que se reproducen en el ambiente, fuera de control de los que los han creado.

2. Conllevan riesgos para la salud

Si usted fuera a una tienda y viera un anuncio de galletas que dice “no hay pruebas de que sean malas para la salud”, ¿las compraría? Yo no. Y creo que nadie más. Por supuesto, la industria biotecnológica no está buscando estas pruebas. Científicos independientes, como el Dr. Terje Traavik de Noruega, han encontrado en 2004 resultados alarmantes: alergias en campesinos debido a que inhalaron polen de maíz transgénico.

Pero la verdadera Caja de Pandora, son los efectos impredecibles: ni los que construyen transgénicos saben qué efectos pueden tener en la salud humana y animal, al recombinarse, por ejemplo, con nuestras propias bacterias o ante la posibilidad de que nuestros órganos incorporen parte de estos transgénicos, como ya ha sucedido en pulmones, hígado y riñones de ratas y conejos.

3. Tienen impactos sobre el medio ambiente y los cultivos

No hay casi estudios sobre los impactos en los cultivos y en el medio ambiente. Sin embargo, es claro y tristemente demostrado con la contaminación transgénica del maíz en México, que una vez que los transgénicos sean liberados, contaminarán los demás cultivos, por polen, viento e insectos. Los cultivos insecticidas pueden afectar a otras especies que no son plaga de los cultivos, tal como se comprobó que el polen de maíz Bt afecta a las mariposas Monarca —y en países de gran biodiversidad, los riesgos se multiplican.

En varias de las plantas de maíz contaminadas que se han descubierto en México, se notaron deformaciones.

4. No solucionan el hambre en el mundo: la aumentan

Según los promotores de los transgénicos, deberíamos aceptar todos estos riesgos, porque necesitamos más alimentos para la creciente población mundial. Pero la producción de alimentos no es la causa del hambre en el mundo. Actualmente se producen el equivalente a 3,500 calorías diarias por habitante del planeta: cerca de 2 kilos diarios de alimentos por persona, lo suficiente para hacernos a todos obesos. El hambre en el mundo no es un problema tecnológico. Es un problema de injusticia social y desequilibrio en la distribución de los alimentos y la tierra para sembrarlos. Los transgénicos aumentan estos problemas.

5. Cuestan más, rinden menos, usan más químicos

Desde que Estados Unidos comenzó con los transgénicos en 1996, el uso de agroquímicos aumentó en 23 millones de kilos.

Los cultivos transgénicos también producen menos. El cultivo más extendido, que es la soya tolerante a herbicidas (61% del volumen de transgénicos en el mundo) produce entre de 5 a 10% menos que la soya no transgénica.

Las semillas transgénicas son más caras que las convencionales. Esto hace que en algunos casos, aun cuando provisoriamente haya un pequeño aumento de producción, éste no compensa el gasto extra en semilla. La industria biotecnológica arguye que esto no puede ser verdad (aunque lo sea!), porque entonces los agricultores estadounidenses no usarían estas semillas. Lo cierto es que la mayoría no pueden elegir, va no tienen sus propias semillas, hay falta de opciones en el mercado y tienen fuertes ataduras con las multinacionales semilleras.

6. Son un ataque a la soberanía

Prácticamente todos los cultivos transgénicos en el mundo están en manos de cinco empresas transnacionales. Son Monsanto, Syngenta (Novartis – AstraZeneca), Dupont, Bayer (Aventis) y Dow. Monsanto sola controla más de 90% de las ventas de agrotransgénicos. Las mismas empresas controlan la venta de semillas y son las mayores productoras de agrotóxicos. Lo cual explica por qué más de las tres cuartas partes de los transgénicos que se producen en realidad —no en la propaganda— son tolerantes a herbicidas y aumentan el uso neto de agrotóxicos.

Aceptar la producción de transgénicos significa entregar a los agricultores, de manos atadas, a las pocas transnacionales que dominan el negocio y enajenar la soberanía alimentaria de los países.

7. Privatizan la vida

Todos los transgénicos están patentados, la mayoría en manos de las mismas empresas que los producen. Esto significa un atentado ético, en tanto son patentes sobre seres vivos, y además son una violación flagrante a los llamados “Derechos de los Agricultores” reconocidos en Naciones Unidas como el derecho de todos los agricultores a guardar su semilla para la próxima cosecha. Las patentes impiden esto y obligan a los agricultores a comprar semillas nuevas cada año. Si no lo hacen, se convierten en delincuentes. Las empresas multinacionales de transgénicos tienen iniciados cientos de juicios a campesinos de Norteamérica, por uso indebido de patente”.

8. Lo que viene: semillas suicidas y cultivos tóxicos

La próxima generación de transgénicos incluye cultivos manipulados para producir sustancias no comestibles como plásticos, espermicidas, abortivos, vacunas. En Estados Unidos hay más de 300 experimentos secretos (pero legales) de producción transgénica de sustancias no comestibles en cultivos: fundamentalmente en maíz. Se nombra la producción de vacunas en plantas como si esto fuera algo positivo: ¿pero qué sucedería con estos farmacultivos si se colaran inadvertidamente en la cadena alimentaria? La mayoría de nosotros ha sido vacunado contra algunas enfermedades. ¿Pero se vacunaría usted todos los días? ¿Qué efectos tendría esto? Ya se han producido escapes accidentales de estos cultivos.

En México, la siembra de maíz transgénico está prohibida y sin embargo desde el 2001 se ha encontrado contaminación del maíz campesino en varios estados de la república, al Norte, Centro y Sur del país. ¿Cómo sabremos que no sucederá con estos maíces? ¿Quién lo va a controlar, si las propias autoridades de la Secretaria de Agricultura firmaron en noviembre del 2003 un acuerdo con Estados Unidos y Canadá que les autoriza hasta un cinco por ciento de contaminación transgénica en cada cargamento de maíz importado que entra a México?

Las empresas que producen transgénicos están desarrollando diversos tipos de la tecnología “Terminator”, para hacer semillas “suicidas” y obligar a comprarlas para cada siembra.

9. La coexistencia no es posible ni el control tampoco

Tarde o temprano, los cultivos transgénicos contaminarán todos los demás y llegarán al consumo, sea en los campos o en el proceso poscosecha. Según un informe de febrero de 2004 de la Unión de Científicos Preocupados de Estados Unidos, un mínimo de 50 por ciento de las semillas de maíz y soya de ese país, que no eran transgénicas, están contaminadas. The New York Times (1-3-04) comentó sobre esto:

Contaminar las variedades de cultivos tradicionales es contaminar el reservorio genético de las plantas de las que ha dependido la humanidad en gran parte de su historia. […] El ejemplo más grave es la contaminación del maíz en México. La escala del experimento en el que se ha embarcado a este país —y los efectos potenciales sobre el medio ambiente, la cadena alimenticia y la pureza de las semillas tradicionales— demanda vigilancia en la misma escala.

Para detectar si hay transgénicos, dependemos de que la propia empresa que los produce nos entregue la información, cosa que son renuentes a hacer, y por la que ponen altos costos que cargan a las víctimas de la contaminación. “Casualmente”, luego de que se han sucedido los escándalos de contaminación, se ha hecho cada vez más difícil detectarlos.

10. Ataque al corazón de las culturas

La contaminación del maíz en México, su centro de origen, concentra todos los problemas que describimos hasta aquí, pero además es un ataque violento al corazón mismo de las culturas mexicanas: a su vasta cultura culinaria y los mil usos que se le dan al maíz, a sus economías campesinas, a las bases de la autonomía indígena. Con esta guerra biológica al maíz tradicional, las transnacionales podrían apropiarse y privatizar este tesoro milenario y colectivo de los mesoamericanos, obligando a los creadores del maíz a pagar para seguir usándolo en el futuro.

Las empresas multinacionales productoras y distribuidoras de transgénicos, así como los que favorecen las importaciones de maíz OGT, los que quieren levantar la moratoria que impide sembrar maíz OGT, o aprobar una ley de bioseguridad para legalizarlos, asumen una inmensa deuda histórica que los pueblos de México no van a permitir ni olvidar. Aldo González, zapoteco de Oaxaca, resume:

..somos herederos de una gran riqueza que no se mide en dinero y de la que hoy quieren despojarnos: no es tiempo de pedir limosnas al agresor. Cada uno de los indígenas y campesinos sabemos de la contaminación por transgénicos de nuestros maíces y decimos con orgullo: “Siembro y sembraré las semillas que nuestros abuelos nos heredaron y cuidaré que mis hijos, sus hijos y los hijos de sus hijos las sigan cultivando. E…] No permitiré que maten el maíz, nuestro maíz morirá el día en que muera el sol.

Ribeiro Silvia, La Jornada
17 de Abril 2004, México

Ver: Historia Descubrimiento del ADN

Nanociencia Nanotecnologia Que es la Nanociencia? Aplicaciones de la

Nanociencia Nanotecnologia ¿Qué es la Nanociencia?

Uno de los avances mas espectaculares llevados a cabo en Física e Ingeniería en años recientes es el experimentado por la nanotecnología: la habilidad de diseñar, controlar y modificar materiales a nivel cuasi-microscópico ó “mesoscópico”. La nanotecnología nos promete la posibilidad —largamente soñada— de influir en las propiedades de los materiales con el fin de producir materiales “inteligentes” para todo tipo de aplicaciones.

Es ahora frecuente ver en las más prestigiosas revistas científicas reportes sobre avances en diseño de microcircuitos, microestructuras artificiales y máquinas microscópicas. Ahora es posible el crecimiento sistemático y controlado de pequeñas estructuras artificiales compuestas de varia capas delgadas de materiales diferentes, algunas de unos pocos átomos de ancho mediante técnicas, tales como los “haces moleculares epitaxiales”.

A escala comercial, quizás la aplicación mas espectacular a la fecha es el uso de la magnetoresistencia gigante, descubierta en 1998, en las cabezas lectoras de la mayoría de los discos duros de los computadores actuales.

Estos y otros avances relacionados, han provocado un explosivo interés en el tema y el término nanotecnología se ha convertido en palabra clave de muchas propuestas de investigación en ciencia de materiales e ingeniería.

ORÍGENES: E 29 de diciembre de 1959, por ejemplo, el físico Richard Feynman -uno de los científicos más importantes del siglo XX- miró con determinación a si audiencia en una conferencia en el Instituto de Tecnología de California EE.UU., se aclaró la garganta y dijo: «Hay mucho lugar allá abajo» y lanzó no uno, sino dos desafíos a los presentes en el auditorio: le daría 1.000 dólares a aquel capaz de hacer un motor más pequeño que 8 mm3 y a quien lograra escribir los 24 volúmenes de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler, es decir, reducir unas 25.000 veces un texto.

Casi sin querer  (o saberlo), este premio Nobel de física había abierto las puertas de lo desconocido. Había dado a luz un nuevo campo científico, de dominio íntimos, liliputienses, vírgenes: habían nacido las nanociencias.

Richard Feynman

La electrónica había encontrado su camino en la miniaturización.

Y Feynman, todo un provocador, estaba seguro de que se podía bajar incluso unos pisos más: en teoría, nada impedía manipular conjuntos de átomos, reordenarlos con suma precisión como si fueran ladrillos 1.000 millones de veces más pequeños que un metro, un «nanómetro», o sea, el tamaño de un virus.

Y hacerlo, pese a que, como muchos comprobaron más tarde, el comportamiento de la materia cambia por debajo de un cierto tamaño.

Las leyes que rigen son distintas. El tamaño importa: en este mundo ínfimo donde las cosas no pesan casi nada, la gravedad mucho no importa. (Fuente: Todo lo que necesitas saber sobre ciencias, Federico Kukso)

La opinión pública y la dirigencia política desconocen casi por completo el desafío de las nanotecnologias, portadoras de muchas más esperanzas y peligros que todas las tecnologías hasta hoy conocidas.

Su difusión potencial preocupa a los ciudadanos, mientras las industrias prometen el advenimiento de materiales milagrosos. Como ya ocurrió con los organismos genéticamente modificados (OGM), el ritmo de desarrollo de sus aplicaciones es más rápido que el control de los peligros que encierran.

Qué tienen en común un neumático inteligente y una crema sol milagrosa? ¿O una prenda de vestir isotérmica, cuyo color cambia con nuestro humor, y una pintura resistente a las manchas? ¿O un “acero” tan liviano como el plástico y un interruptor sin cable? ¿O las medias que no toman olor y la destrucción selectiva de una célula cancerosa? En todos los casos, se trata de aplicaciones de la nanotecnología.

Hoy se sabe cómo producir esos objetos cuyo tamaño está en el orden del millonésimo de milímetro (0,000001mm). Constituidos por una pequeña cantidad de átomos o de moléculas, están dotados de extraordinarias características físicas, químicas o biológicas que les otorgan resistencia, flexibilidad, liviandad o capacidad de almacenamiento de información. Esta confluencia de la materia, la electrónica y la biología se presta a aplicaciones informáticas, industriales, ambientales y médicas.

El significado de la «nano» es una dimensión: 10 elevado a -9.

Esto es: 1 manómetro = 0,000000001 metros. Es decir, un manómetro es la mil millonésima parte de un metro, o millonésima parte de un milímetro. También: 1 milímetro = 1.000.000 manómetros. Una definición de nanociencia es aquella que se ocupa del estudio de los objetos cuyo tamaño es desde cientos a décimas de manómetros.

Hay varias razones por las que la Nanociencia se ha convertido en un importante campo científico con entidad propia. Una es la disponibilidad de nuevos instrumentos capaces de «ver» y «tocar» a esta escala dimensional. A principios de los ochenta fue inventado en Suiza (IBM-Zurich) uno de los microscopios capaz de «ver» átomos. Unos pocos años más tarde el Atomic Force Microscope fue inventado incrementando las capacidades y tipos de materiales que podían ser investigados…

En respuesta a estas nuevas posibilidades los científicos han tomado conciencia de potencial futuro de la actividad investigadora en estos campos. La mayor parte de los países han institucionalizado iniciativas para promover la nanociencia y la nanotecnología, en sus universidades y laboratorios.

Así, la más extendida revolución tecnológica que haya conocido la humanidad está tal vez en vías de nacer en laboratorios de Tokio, Berkeley o Grenoble. Revolución, porque las nanotecnologias permiten eliminar la barrera entre lo real y lo virtual, entre lo vivo y lo material. Extendida, porque la posibilidad de poner inteligencia en todas las partes de nuestro cuerpo y en nuestro medio ambiente abre perspectivas económicas infinitas, estimadas en un billón de dólares a partir de 2015.

La palabra «nanotecnología» es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican al un nivel de nanoescala, esto es unas medidas extremadamente pequeñas «nanos» que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas. El desarrollo de esta disciplina se produce a partir de las propuestas de Richard Feynman

nanotecnologia

RIESGO SANITARIO
Pero esta revolución plantea una cantidad infinita de preguntas. Los industriales, tras el escándalo del amianto y el rechazo a los OGM, tratan de desactivar las objeciones críticas mediante una concertación con algunos grupos ciudadanos. Pero el argumento que plantea que ya vivimos en medio de nanopartículas errantes a las que se supone inofensivas—producidas por la naturaleza, la industria y los motores de vehículos— no basta para cerrar el debate sobre el peligro sanitario y, menos aun, sobre los riesgos para la libertad.

A mediados de 2006 ya se contaban 700 productos que contenían componentes nanométricos y 1.400 clases de nano partículas vendidas por unos SO productores. A pesar de la creación de grupos de trabajo y de la organización de debates públicos en todo el mundo, el control de los riesgos —por la vía de normas, leyes y una obligación de transparencia— parece muy retrasado con respecto al ritmo de desarrollo de las aplicaciones que, por otra parte, son muchas veces desconocidas por razones de secreto industrial y, sobre todo, militar.

Se sabe, sin embargo, que su tamaño les permite a esas partículas no sólo alojarse en las vías respiratorias, sino también atravesar la piel, penetrar las células basta su núcleo, vencer membranas consideradas infranqueables o alojarse en el sistema nervioso central. Millones de trabajadores corren el riesgo de resultar expuestos a las nanopartículas. Ya se puede prever una acumulación en la naturaleza de “migajas” nanométricas capaces de perturbar los ecosistemas y de intoxicar al ser humano. ¿Podrá argüirse, cómo con el amianto, que no sabíamos?

LA TENTACIÓN DE FAUSTO
El riesgo para la libertad parece mucho mayor que el de la toxicidad, porque con la generalización de losnanochips se corre el riesgo de relanzar la tentación de Fausto, de crear el ser perfecto, de buen desempeño y alta resistencia. A través del sistema de Radio Frequency Identification (RIFID) se abre la vía para vigiar a los individuos y su comportamiento. La difusión de partículas inteligentes también puede servir para la vigilancia del medio ambiente, para la marcación antirrobo, para los sistemas de información militar o para la acción de los terroristas, de sectas y de “Estados canallas”.

Como con los OGM, que se imponen a pesar de las dudas y de las moratorias locales, las nanociencias llaman a la construcción de un sistema de responsabilidades entre quien toma las decisiones políticas, el científico, el industrial y el ciudadano. Confirman que un Estado no puede —suponiendo que quiera hacerlo— adoptar por sí solo el principio de la protección máxima, sin correr el riesgo de ver que los demás acaparen patentes y mercados. Se plantea así la cuestión del crecimiento de las desigualdades ente quienes dominan esta arma económica suprema y quienes no pueden hacerlo.

A CORTO PLAZO:

Nanotecnología purificadera: El 73 por ciento del agua que hay en el mundo es salada, y el 2,7 por ciento del agua dulce que puede servir para consumo humano está contaminado por fuentes industriales. Una solución podría llegar de parte de un proyecto que llevan a cabo el Instituto Politécnico Nacional de México, la Pontificia Universidad Javeriana de Colombia, e instituciones de Francia y España, que comenzaron a usar una tecnología que combina biotecnología y nanotecnología, para purificar aguas, incluyendo a las industriales. El sistema se basa en nanopartículas de óxido de titanio que se colocan sobre superficies de vidrio o de cristal y después se someten a altas temperaturas para que se adhieran.

Es en presencia de luz solar o ultravioleta que se producen especies oxidantes que degradan el material orgánico en el agua contaminada. Una prueba indica que, aplicada a un lote de 800 mililitros de agua con 1,5 gramo de nanopartículas de óxido de titanio, se removió la totalidad de los compuestos tóxicos.»

Detección Rápida del Cáncer: Pruebas de cáncer más rápidas Científicos estadounidenses han usado con éxitonanosensores para detectar exitosamente cáncer en la sangre de los pacientes. La prueba más reciente puede detectar concentraciones mínimas de marcadores biológicos, en el orden de una millonésima parte de gramo por mililitro, el equivalente a ser capaz de detectar un grano de sal disuelto en una piscina grande. En vez de tener que esperar varios días los resultados del laboratorio, la prueba ofrece una lectura en minutos.

LA ESTRELLA DEL SIGLO XXI: EL GRAFENO: Un nuevo material de ficción (un nanomaterial), 200 veces mas resistente que el acero, pero flexible, impermeable y conductor de la electricidad.

En este material los átomos están dispuestos en hojas tridimensionales: el grafeno es ultrafino -sus átomos de carbono se agrupan siguiendo un modelo parecido a un panal de abejas-, transparente, flexible, impermeable, presenta una elevada conductividad eléctrica y, encima, es doscientas veces más resistente que el acero. «Con solo apretar un botón en un paquete de galletitas, sabremos sus ingredientes y calorías», asegura el belga Jan Genoe del Instituto Imec de Nanoelectrónica de Lovaina. «En unos años, veremos pantallas de este material en todas partes.»

Con el grafeno, los celulares podrían volverse casi tan delgados y flexibles como el papel y prácticamente indestructibles. También podría abrir el camino a las placas solares flexibles: los metales convencionales absorben la luz. Por el contrario, el grafeno, incorporado en un panel solar, facilitará el aporte de energía a numerosos dispositivos. Y hay más: «el papel electrónico enrollable -asegura uno de los descubridores del grafeno, Kostya Novoselov- podría estar disponible en 2015″.

LOS FULLERENOS, Historia
Hasta 1985 se pensó que el elemento más estudiado por el hombre, el carbono, sólo podía existir, en estado puro, en forma de diamante -sustancia de gran dureza que no conduce la electricidad- y de grafito -material bastante blando y buen conductor de la electricidad- Ese año, motivados por el descubrimiento de nuevos compuestos del carbono realizado en el espacio exterior, el químico británico Harold W. Kroto (1939- ) y los estadounidenses Robert F. Curl (1933-) y Richard E. Smalley (1943-) estudiaron el agregado de pequeños grupos de átomos de carbono llamados clusters.

Robert F. Curl                           Richard E. Smalley

Estos científicos observaron que se producía un agregado con un número máximo de 60 átomos de carbono y trataron de determinar su estructura espacial. Luego de varios intentos para encontrar una estructura formada sólo por hexágonos la forma más común que adopta el carbono), se convencieron de que la única disposición posible era la de una pelota de fútbol, constituida por 20 hexágonos y 12 pentágonos.

Esta nueva forma natural del carbono se conoce con el nombre de futboleno, o también buckminsterfullereno debido a la similitud estructural con las formas geométricas de las cúpulas geodésicas inventadas por el arquitecto estadounidense Richard Buckminster Fuller 1895-1983).

El trabajo de estos científicos fue arduo: durante cinco años buscaron un método que permitiera crear cantidades visibles de futboleno. Sabían que la sustancia se producía en forma natural durante la combustión del carbón, pero cuando juntaban hollín en benceno, éste se depositaba en el fondo y no se obtenía el compuesto amarillo tan buscado.

En mayo de 1990, mientras estudiaba el polvo interestelar, el físico Wolfgang Krátschmer y sus colaboradores evaporaron una barra de grafito calentándola con una corriente de helio y observaron que en el hollín había una sustancia diferente.

Años más tarde y luego de varios estudios, Krátschmer mezcló unas gotas de benceno con este hollín, y el solvente incoloro se volvió rojo. Varios estudios posteriores permitieron concluir que se trataba de una solución concentrada de fullerenos. ¡El futboleno es amarillo cuando forma una película, y rojo, cuando está en solución!

Curl y Smalley continuaron con el estudio de estas sustancias, hasta que en 1996 recibieron el premio Nobel de Química. Tal como es común en la historia de las ciencias, a partir de este descubrimiento se abrieron nuevos campos para la investigación en terrenos muy alejados de los objetivos iniciales de los científicos.

Se han descubierto nuevos fullerenos de 60 y 70 átomos de carbono, y algunos de ellos tienen utilidad como superconductores a bajas temperaturas cuando se incorporan otros elementos a su estructura. Finalmente, se comprobó que el futboleno es biológicamente activo y podría llegar a emplearse en la lucha contra el cáncer.
Fuente: Investigación y Ciencia, N° 183, diciembre de 1991.

LA NANOCIENCIA SE INSPIRA EN LA NATURALEZA: Los científicos se inspiran en la naturaleza, tratando de imitar propiedades a nanoescalas que tienen algunas plantas y animales y que podrían utilizarse para fabricar nuevos materiales utilizando esas misma propiedades, por ejemplo las que siguen abajo:

nanociencia, cuadro de aplicaciones

CRONOLOGÍA:

1959 El físico Richard Feynman advirtió en una conferencia en el Instituto Tecnológico de California: «A mi modo de ver, los principios de la física no se pronuncian en contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo por átomo».

1980 Se estrenó la película Viaje fantástico, basada en el libro de Isaac Asimov, con Raquel Welch. Cuenta la travesía de un grupo de científicos que reducen su tamaño al de una partícula y se introducen en el interior del cuerpo de un investigador para destrozar el tumor que lo está matando.

1970 Se diseñó la primera nanoestructura: un liposoma.

1974 El japonés Norio Taniguchi utilizó por primera vez la palabra «nanotecnología» en un paper.

1981 El físico suizo Heinrich Rohrer y el alemán Gerd Binnig desarrollaron el microscopio de efecto túnel, que permite manipular átomos.

1985 El químico inglés Harold Kroto descubrió los fulerenos, macromoléculas de carbono individuales utilizadas para hacer nanotubos.

1989 Investigadores del Almadén Research Center de IBM manipularon con precisión 35 átomos de xenón para formar el logo de la empresa de informática. 1999 Aparecieron en el mercado los primeros productos con nanotecnología. 2002 Michael Crichton publicó Presa, un tecnothriiler en el que unos nanobots inteligentes escapan al control humano y se convierten en entes autónomos, autorreplicantes y peligrosos.

2010 Se creó un nanobot capaz de mover átomos y moléculas.

2012 Se desarrolló un método en impresoras 3D para la fabricación de es culturas con estructuras tan pequeñas como un grano de arena.

Naturaleza de la Materia

MAS EN INTERNET:
> Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS): www.cnrs.fr

> Portal creado por iniciativa del Ministerio Delegado para la Investigación y las Nuevas Tecnologías: www.nanomicro.recherche.gouv.fr

> Action Group on Erosion, Technology and Concentration: www.etcgroup.org/en

> VivAgora, plataforma de protección, información y diálogo por una participación ciudadana en las decisiones científicas y técnicas:www.vivagora.org