Convertir biomasa en biocombustibles

QuantumSphere, uno de los principales desarrolladores de materiales catalizadores avanzados, sistemas de electrodos de alto rendimiento y químicas de procesos relacionados para aplicaciones de tecnologías ecológicas y fuentes de energía portátiles, ha anunciado que la Comisión de Energía de California le ha concedido una subvención de investigación para el desarrollo de un proceso que utilice nanocatalizadores para convertir biomasa en biocombustibles.

La subvención, que pertenece al programa EISG (Energy Innovations Small Grant) de la Comisión, financiará un año de desarrollo de un proceso de biogasificación de algas que utiliza nanometales como catalizadores con el fin de convertir vegetación y materiales de biomasa similaresen metano, hidrógeno u otros gases sintéticos que se puedan utilizar para el transporte y otras necesidades energéticas. Durante los próximos 12 meses, QuantumSphere construirá una plataforma a pequeña escala para demostrar la eficacia del proceso.

Los biocombustibles basados en algas constituyen una gran promesa debido a su enorme potencial energético. Según los expertos, las algas crecen entre 20 y 30 veces más rápido que los cultivos alimentarios, contienen hasta 30 veces más combustible que cantidades equivalentes de otras fuentes de biocombustibles y se pueden cultivar casi en cualquier sitio. Los estudios indican que las algas pueden convertir hasta un 60% de su biomasa en petróleo o carbohidratos. Este petróleo se puede convertir, posteriormente, en biodiesel y venderlo para su uso en automóviles. Los carbohidratos se pueden transformar en alcoholes o bien gasificarlos para producir biogas, hidrógeno o metano, para muchas aplicaciones industriales.

"Nuestra visión para este proyecto era usar este proceso para recoger algas húmedas producidas en un lugar como el mar Salton en el valle Imperial de California y convertirlas en combustibles renovables", señaló Subra Iyer, principal tecnólogo de QuantumSphere. "El mar Salton es un lugar de grandes cantidades de escorrentía agrícola, que en ocasiones origina extensos florecimientos de algas. Si tiene éxito, prevemos una extensa plantación a orillas de mar Salton que podría convertir grandes cantidades de alga húmedas en combustibles renovables".

La viabilidad de la propuesta está basada en la investigación que la empresa ha llevado a cabo utilizando nanometales como catalizadores. Según Iyer, el proceso está diseñado para convertir en combustible cualquier biomasa, como hojas, algas, residuos vegetales o tallos de maíz.

Fuente: Azonano

Nanotecnología y el sector alimentario

Los pros y contras de nano-alimentos

La nanotecnología tiene el potencial de mejorar los alimentos que comemos, haciendo que resulten más sabrosos, más sanos y más nutritivos. No obstante, apenas se sabe nada de cómo se comportan las nanopartículas en el cuerpo, ni de qué clase de efectos tóxicos podrían tener. Hermann Stamm, que investiga sobre esto en el Joint Research Centre (JRC) de la Comisión Europea, realizó una prsentación sobre el tema de los nanoalimentos en el encuentro anual de la American Association for the Advancement of Science (AAAS) celebrado en Chicago, EEUU.

Antes de partir para el evento, el Dr. Stamm habló para CORDIS News acerca de cómo se utiliza la nanotecnología en el sector de los alimentos, cuáles son los riesgos y qué es necesario investigar. Citando a expertos del sector, explicó que los alimentos que contienen nanomateriales artificiales no están a la venta en Europa, pero sí se pueden conseguir a través de Internet.

La nanotecnología se puede utilizar para mejorar el sabor y la textura de los alimentos, para reducir su contenido en grasa o para encapsular nutrientes como vitaminas para garantizar que no se degradan durante el tiempo que el producto pasa en los estantes de las tiendas. Además de esto, los nanomateriales se pueden utilizar para fabricar embalajes que mantengan los alimentos en su interior más frescos durante más tiempo. El embalaje inteligente de alimentos, que incorpora nanosensores, podría incluso proporcionar a los consumidores información sobre el estado de los alimentos que contiene en su interior.

Sin embargo, añadir nanomateriales a los alimentos no carece de riesgos. 'Se sabe que debido a su pequeño tamaño, los nanomateriales pueden atravesar barreras como el epitelio del intestino e introducirse en el torrente sanguíneo', señaló el Dr. Stamm. 'Desde ahí pueden alcanzar otros órganos secundarios y acumularse en ellos'.

Sabemos que las partículas ultrafinas delos motores diesel pueden introducirse en los pulmones y varios estudios han descubierto una relación entre esta partículas y enfermedades cardiovasculares. Los estudios realizados con animales han confirmado también que las nanopartículas pueden atravesar la pared intestinal.

El Dr. Stamm formó parte de un grupo EFSA (European Food Safety Authority) que, recientemente, ha publicado una opinión sobre el uso de la nanotecnología en los alimentos y el pienso. Los investigadores observaron que los enfoques actuales de evaluación de riesgos se podían aplicar al estudio de los nanomateriales, pero advirtieron que no se pueden extrapolar a las nanoversiones de una sustancia los datos de las versiones no nanométricas de dicha sustancia. Esto se debe a que el diminuto tamaño de las nanopartículas les permite circular por el cuerpo de distinta forma que las partículas más grandes, mientras que su elevada área de superficie aumenta su reactividad. Por este motivo, la evaluación de riesgos se debería llevar a cabo caso por caso.

Según el Dr. Stamm, se necesita mucha más investigación para entender cómo se desplazan por el cuerpo las nanopartículas y qué pruebas se deberían realizar para determinar su toxicidad.

Fuente: Azonano

Normativa para seguridad de nanopartículas

El NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) ha publicado lo que denomina "guía provisional" para la exploración médica y la vigilancia de los peligros de los trabajadores que podrían verse expuestos a nanopartículas modificadas mediante ingeniería.

El documento advierte sobre la necesidad de tomar "medidas prudentes" para controlar la exposición ocupacional. Las medidas se explicaron también en un documento anterior del NIOSH.

También se recomienda un estándar de higiene industrial: identificando los procesos implicados en la producción y uso de las nanopartículas modificadas mediante ingeniería y el uso continuado de una vigilancia médica establecida para detectar cualquier aumento en la frecuencia de efectos adversos para la salud.

"Las empresas líderes, la comunidad sanitaria y las actuaciones públicas han coincidido unánimemente en la necesidad de unas estrategias prudentes de salud y seguridad ocupaciones en el creciente sector de la nanotecnología", señaló Christine Branche, directora en funciones del NIOSH, en un comunicado. "NIOSH está encantado de proporcionar asesoramiento científico para tales estrategias, que son fundamentales para mantener el liderado estadounidense en el mercado mundial de la nanotecnología".

El NIOSH, que depende del U.S. Centers for Disease Control and Prevention, señaló en un comunicado que no hay pruebas suficientes como para recomendar una exploración médica específica en el caso de los trabajadores que puedan estar expuestos a las nanopartículas modificadas mediante ingeniería.

Fuente: Smalltimes

Nuevo sistema para detectar cáncer

Un equipo de investigadores de Chicago ha desarrollado un modo de examinar las biopsias celulares y detectar signos, nunca vistos hasta ahora, de cáncer de páncreas en sus primeras etapas. Aunque la nueva técnica aún no ha demostrado su eficacia en ensayos clínicos de doble ciego podría, algún día, ayudar a diagnosticar el cáncer de páncreas (y, posiblemente, de otros órganos) en sus primeras etapas, cuando mejor se puede tratar, antes de que se expanda. El artículo se ha publicado en la revista Optics Letters de la Optical Society (OSA) con el título: “Partial wave microscopic spectroscopy detects sub-wavelength refractive index fluctuations: an application to cancer diagnosis”.

En el artículo, un equipo de la Universidad de Northwestern y del NorthShore University HealthSystem (antiguamente Evanston Northwestern Healthcare) describe la primera aplicación de su nueva técnica, que denominan espectroscopía microscópica de onda parcial. Esta técnica permite que los investigadores examinen las muestras celulares de personas que se han sometido una exploración de cáncer pancreático para detectar signos de la enfermedad.

El cáncer de páncreas lo suelen diagnosticar los patólogos del hospital que buscan cambios indicadores en la morfología de las células pancreáticas cuando examinan las biopsias celulares con el microscopio. El problema es que en las primeras etapas del cáncer, muchas células cancerosas parecen normales y, para cuando ya sufren cambios observables, puede ser demasiado tarde en la progresión de la enfermedad para que el tratamiento resulte eficaz.

De hecho, solo al 7% de las personas con cáncer de páncreas se les diagnostica la enfermedad en las primeras etapas, cuando el cáncer todavía está confinado en su lugar de origen. Más de la mitad de las personas con la enfermedad no son diagnosticadas hasta que ya hay metástasis.

"Al principio, las células parecen normales", señala Vadim Backman, profesor de ingeniería biomédica de la Universidad de Northwestern que desarrolló la espectroscopía microscópica de onda parcial con sus antiguos estudiantes licenciados Yang Liu y Hariharan Subramanian y el becario posdoctoral Prabhakar Pradhan. La nueva técnica mide los cambios nanoscópicos en la arquitectura interior de las células (cambios que pueden indicar signos de cáncer incluso en células que parecen normales al examinarlas con el microscopio).

Para comprobar su técnica, Backman y Subramanian colaboraron con los gastroenterólogos Hemant K. Roy y Randall Brand, que habían recogido muestras de tejidos de personas a las que se les había realizado una biopsia para detectar el cáncer de páncreas.

La nueva técnica funciona detectando fluctuaciones en el índice de refracción de las células (una propiedad óptica que mide cómo desvían la luz las células cuando ésta pasa a través de ellas). Ninguna otra técnica ha medido nunca esto cuantitativamente, señala Backman. Estas fluctuaciones están influenciadas por cambios nanoscópicos en la arquitectura interior de las células que, a menudo, se producen mucho antes que los cambios que pueden detectar los patólogos con el microscopio. Cuanto más desorden arquitectónico hay en el interior de la célula, más fluctúa el índice de refracción.

Los investigadores de Chicago mostraron que cuantificando estas fluctuaciones, la espectroscopía de onda parcial podía identificar las células cancerosas incluso en casos en los que no habían sido detectadas por los patólogos.

Esta técnica puede revolucionar la medicina, si demuestra en ensayos clínicos su eficacia para la detección temprana del cáncer, especialmente en personas con cáncer pancrático, una de las formas más mortíferas del cáncer.

Fuente: Nanowerk

Nuevo centro de investigación de nanotecnología y salud

Se construirá en el Reino Unido el mayor centro de nanomedicina de Europa

Se construirá en Gales un centro por valor de 21,6 millones de libras para el desarrollo de la nanotecnología destinada al sector de la atención sanitaria.

El centro, que estará ubicado en la Universidad de Swansea, será el primer centro de nanotecnología puntera dedicado a la salud en Europa. Los planes para la creación del Centro de Nanosalud recibieron luz verde la semana pasada después de que el proyecto obtuviese más de 10 millones de libras del Fondo Europeo para el Desarrollo Regional (FEDER).

Las tecnologías a nanoescala que se investigarán podrían, por ejemplo, permitir a los científicos aplicar metodologías de la ingeniería para construir y reparar con éxito tejidos como el cartílago o la piel, utilizando técnicas avanzadas de cultivo celular, incluidos los métodos de células madre adultas.

El Dr. Chris Wright, director de productos de ingeniería de procesos y profesor de la Universidad de Swansea, señaló: “Aplicando a la medicina regenerativa las técnicas que se suelen utilizar en la ingeniería de procesos, podemos no sólo predecir y controlar el comportamiento de las células y estructuras, sino también probarlas antes de reintroducirlas o implantarlas en el cuerpo para obtener mejores resultados en las aplicaciones en el sector de la atención sanitaria”.

El profesor Steve Wilks, codirector del Centro de Nanosalud y subdirector de la Facultad de Ingeniería de la universidad, añadió: “Todos creen que la nanotecnología será algo grande en el futuro; y se prevé que, en 15 años, los mercados relacionados con las nanotecnologías superen los 2,5 billones de dólares”.

Fuente: Nursing Times

Investigación sobre el uso de la Nanotecnología en el sector alimentario

El Comité de Ciencia y Tecnología de la Cámara de los Lores del Reino Unido ha creado un nuevo subcomité de nanotecnologías y alimentos para investigar el desarrollo y uso seguro de la nanotecnología en el sector de la alimentación.

El comité ha decidido investigar el uso de la nanotecnología en los alimentos en un momento en que su uso en la producción y fabricación de alimentos y embalajes para alimentos está en su infancia.

En el mercado global apenas existe un pequeño número de productos. Muchas de las posibles aplicaciones en el sector de la alimentación están todavía en fase de investigación, y la industria y los gobiernos están invirtiendo millones de dólares para aplicar las nanotecnologías en campos como el procesado de alimentos, la seguridad alimentaria y el embasado de alimentos.

La investigación se centrará en el uso de las nanotecnologías en productos alimentarios, aditivos y suplementos, así como en los embases de alimentos, procesos de fabricación de alimentos, alimentación de los animales, uso de pesticidas y fertilizantes, y productos que puedan entrar contacto con los alimentos, como los recipientes para alimentos y os utensilios de cocina.

Entre las preguntas para las que el comité invita al envío de pruebas se incluyen:

• ¿Cuál es el estado actual de la investigación y desarrollo de las nanotecnologías en el Reino Unido y en qué medida es comparable con las investigaciones que se están llevando a cabo en otros países?
• ¿Cuáles so las posibles aplicaciones y beneficios de las nanotecnologías en el sector alimentario?
• ¿Qué riesgos plantea para los consumidores el uso de las nanotecnologías y los nanomateriales en el sector de los alimentos?
• ¿Es el marco normativo de las nanotecnologías y los nanomateriales adecuado para su propósito? ¿Y existe alguna cooperación intergubernamental en regulaciones y estándares?
• ¿Cuál es el nivel actual de conocimiento público en lo que respecta al uso de las nanotecnologías en el sector alimentario?
  

"Es un campo del sector alimentario en el que se ha investigado y avanzado a gran velocidad", señaló Lord Krebs, Presidente del Subcomité Tecnológico y Científico de Nanotecnologías y Alimentos. "Es fundamental que seamos conscientes de todos los problemas que rodean el uso de estas tecnologías en la producción de alimentos con el fin de poder tomar decisiones bien fundadas acerca de los efectos y cambios que podría causar un aumento en el uso de las nanotecnologías.

"Es fundamental que el Reino Unido mantenga su compromiso absoluto con este campo en rápido desarrollo y desempeñe un papel clave en el sector y en su desarrollo. Pretendemos señalar las áreas en las que nuestra comprensión del uso de las nanotecnologías en los alimentos necesita una atención más urgente, permitiéndonos tomar medidas que garanticen que se están siguiendo los pasos adecuados".

La fecha límite para el envío de pruebas escritas es el 13 de marzo de 2009.

Fuente: Food and Beverage

Anticuerpo artificial para llevar nanopartícuas a tumores

Los anticuerpos dirigidos al receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR, por sus siglas en inglés) han demostrado ser potentes fármacos anticancerígenos. Ahora, según un artículo publicado este mes en nanotechwire.com, un equipo de investigadores dirigido por el doctor Shuming Nie y la doctora Lily Yang, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Emory, junto con miembros del Emory-Georgia Tech Nanotechnology Center for Personalized and Predictive Oncology, pretende utilizar esta capacidad de dirección, utilizando un anticuerpo anti-EGFR modificado para llevar nanopartículas hasta las células tumorales.

En su trabajo, publicado en la revista Small, el equipo de Emory describe su uso de un anticuerpo de cadena sencilla para imitar las propiedades de apuntar a un tumor de un anticuerpo anti-EGFR estándar. Los anticuerpos estándar son biomoléculas de gran tamaño que incluyen dos pares de cadenas pépticas conocidas como cadenas ligeras y pesadas (es decir, dos ligeras y dos pesadas). Debido en parte a su gran tamaño, no es fácil trabajar con anticuerpos y, por el mismo motivo, a menudo tienen dificultades para acceder a las regiones más profundas de un tumor sólido. Para superar estos problemas, los investigadores construyeron un anticuerpo artificial que incluye porciones de una sola cadena pesada y una cadena ligera unidas entre sí.

El tamaño y peso de esta construcción es un 20% inferior al de un anticuerpo completo, pero conserva la capacidad que la molécula de mayor tamaño tiene para unirse a los EGFR.

Una vez desarrollado este anticuerpo artificial, los investigadores lo utilizaron como agente para atacar tumores con dos tipos de nanopartículas: los puntos cuánticos, que se pueden ver utilizando imágenes de fluorescencia; y las nanopartículas de óxido de hierro, que se pueden ver mediante instrumentos estándares de resonancia magnética (MRI). El equipo de Emory combinó el agente con las nanopartículas utilizando una novedosa tecnología de enlace desarrollada específicamente para este fin.

Con ambos tipos de nanopartículas unidas a los anticuerpos, los investigadores realizaron una serie de experimentos para determinar si estas construcciones a nanoescala llegarían hasta los tumores y si las células tumorales aceptarían los combos de nanopartículas y anticuerpos. Finalmente, al inyectar estos combos en ratones con tumores, las nanopartículas dirigidas se alojaron rápidamente en los tumores, mientras que las no dirigidas se acumularon principalmente en el hígado y el bazo. Las nanopartículas dirigidas también lograron acceder rápidamente al interior de las células tumorales, mientras que las no dirigidas no lo consiguieron. Las nanopartículas se pudieron observar utilizando tanto técnicas de fluorescencia como de MRI.

El trabajo ha sido detallado en el artículo titulado: “Single chain epidermal growth factor receptor antibody conjugated nanoparticles for in vivo tumor targeting and imaging”; en el sitio Web de la revista se puede consultar un resumen.

Fuente: Nanotech Wire