Nanopartículas de origen natural
Erick Daniel Aguilar Vela1, Francisco Paraguay-Delgado2 y Nicolaza Pariona Mendoza1
Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 02 de marzo 2022
Hoy en día, las nanopartículas inorgánicas (a partir de Fe, Cu, Zn, Ag, etc.) producidos en laboratorio son aplicados en diversos productos básico de consumo (bloqueadores, dispositivos electrónicos, etc.) y las cuales forman parte de nuestro estilo de vida. Sin embargo, las nanopartículas inorgánicas también se originan en la naturaleza y los podemos encontrar en el agua, el aire, suelo.
Palabras claves: nanopartículas naturales, nanopartículas inorgánicas
¿Qué es una nanopartícula?, una nanopartícula es aquella partícula formada por átomos o moléculas que tiene el tamaño en el orden de los nanómetros (1nm = 10-9m), es decir muy pequeñita, menos que una bacteria (las bacterias están en el orden de micras) (Figura 1). Estas nanopartículas tienen propiedades que difieren significativamente de las otras partículas más grande; y estas propiedades dependerán del tamaño, forma y composición química de las nanopartículas. Motivo por el cual, el desarrollo y producción de las nanopartículas inorgánicas depende del tipo de aplicación y uso, a los cuales se les consideran “sintéticos” y probablemente esto podría causar cierta desconfianza en la sociedad. Sin embargo, las nanopartículas inorgánicas también se pueden originar de forma natural, es decir sin la intervención de la mano del hombre.
Fig 1. Escala de las nanopartículas
Fig 2. Fuentes naturales de origen de nanopartículas en el medio ambiente
Existen diversos procesos en la naturaleza que conducen a la formación de nanopartículas, y en su mayoría a la formación de nanopartículas inorgánicas (Figura 2); por ejemplo, por las erupciones volcánicas, erosión del suelo y las rocas, polvo cósmico, incendios forestales, microorganismos, entre otros. Entre las fuentes de origen de las nanopartículas están las erupciones volcánicas; donde las
cenizas que se liberan durante las erupciones volcánicas pueden alcanzar temperaturas que superan los 1000°C. Las nubes de cenizas volcánicas contienen una gran variedad de nanopartículas de diferentes formas,
tamaños y composiciones químicas. El tamaño de estas nanopartículas puede oscilar entre 100 y 200 nm; y están compuestos de silicato y hierro principalmente [1]. Así mismo, los incendios forestales pueden generar nanopartículas, ejemplo de ello es la aparición de “Nanotubos de Carbono” con tamaños de 15 a 70 nm, los cuales fueron recolectados en el aire después de la quema de madera de Pino Piñón de Texas [2].
Por otro lado, la formación de nanopartículas también se origina a partir de sistema biológicos, es decir, nanopartículas generadas por seres vivos (plantas, bacterias, virus). Ejemplo de ello, encontramos a las bacterias magnetotácticas, las cuales forman nanopartículas de magnetita bien definidas dentro de su
único orgánulo llamado “magnetosoma” (Figura 3). Los magnetosomas consisten en una membrana unida a una bicapa lipídica en la que se biomineralizan cristales de magnetita de tamaños nanométricos [3]. Estas bacterias magnetotácticas son acuáticas y por lo general se encuentran en sedimentos de agua dulce, salobre, marinos e hipersalinos. Otra bacteria que genera nanopartículas de magnetita de manera intracelular es la bacteria Acidithiobacillus ferrooxidan. Estas bacterias comúnmente se encuentran en drenajes ácido de minas (ambientes ácidos ricos en minerales) y utiliza en el hierro como fuente de energía y como micronutriente para su crecimiento [4].
Así como las bacterias, encontramos algas que son fuentes naturales de materiales nanoestructurados. Entre estás algas están las diatomeas, las cuales son algas fotosintéticas unicelulares y se encuentran en aguas marinas. Las diatomeas absorben el silicio del medio ambiente y las depositan en sus paredes celulares formando nanoestructuras porosas, homogéneas y espaciadas, a las cuales se les llama frústulas (Figura 5)[5]
Como podemos ver, en este pequeño artículo se ha mostrado solo algunas fuentes naturales de nanopartículas, lo que nos muestra que la nanotecnología no es nueva, sino que siempre ha existido. Por lo tanto, los científicos se inspiran en la naturaleza para el desarrollo de las nanopartículas.
Referencias
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- L.E. Murr, P.A. Guerrero, Carbon nanotubes in wood soot, Atmospheric Science Letters. 7 (2006) 93–95. https://doi.org/10.1002/asl.
- W. Lin, W. Zhang, G.A. Paterson, Q. Zhu, X. Zhao, R. Knight, D.A. Bazylinski, A.P. Roberts, Y. Pan, Expanding magnetic organelle biogenesis in the domain Bacteria, Microbiome. 8 (2020) 1–14. https://doi.org/10.1186/s40168-020-00931-9.
- L. Wu, B. Yang, X. Wang, B. Wu, W. He, M. Gan, G. Qiu, J. Wang, Effects of single and mixed energy sources on intracellular nanoparticles synthesized by acidithiobacillus ferrooxidans, Minerals. 9 (2019). https://doi.org/10.3390/min9030163.
- M. Mishra, A.P. Arukha, T. Bashir, D. Yadav, G.B.K.S. Prasad, All new faces of diatoms: Potential source of nanomaterials and beyond, Frontiers in Microbiology. 8 (2017). https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01239.
- M. Soleimani, L. Rutten, S.P. Maddala, H. Wu, E.D. Eren, B. Mezari, I. Schreur-Piet, H. Friedrich, R.A.T.M. van Benthem, Modifying the thickness, pore size, and composition of diatom frustule in Pinnularia sp. with Al3+ ions, Scientific Reports. 10 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-76318-5.
- Red de Estudios Moleculares Avanzados, Instituto de Ecología A.C.
- Laboratorio de Nacional de Nanotecnología, Centro de Investigación de Materiales Avanzados S.C.
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- Dioon edule Lindl. en Monte Oscuro, Veracruz
- Moscas de las flores y su contribución al control de pulgones
- La besucona: polizón de islas
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- Libélulas: insectos primitivos que han subsistido exitosamente hasta nuestros días
- Las milpas y los árboles
- El escarabajo arlequín
- Áreas verdes urbanas: más allá del bienestar humano
- Nanopartículas de óxido de hierro; nueva generación de fertilizantes
- La producción de inóculo para el cultivo de hongos comestibles en México
- El poder de la caca
- La química en la rosca de reyes
- Botrytis en bayas
- Mosquitos, ¡gracias por el chocolate!
- Complementariedad de agentes de control biológico: el caso de las moscas de la fruta
- Enanos y gigantes de Pátzcuaro, Michoacán
- La química como herramienta para el control de plagas
- No hace falta vivir mucho para envejecer
- Cucarachones de agua
- El maíz nativo: conservación de su diversidad y disfrutar su sabor
- La historia del Tsurumpitpit: un canto de identidad
- El CURP en la conservación
- ¿Cómo sudan las plantas?
- Las Matrioskas y sus microorganismos
- Sensores para medir el nivel del agua dentro del suelo
- Ácidos nucleicos: ¿Por qué el uracilo no está presente en el ADN?
- Conservando a Magnolia shiedeana a partir de al diversidad en sus genes
- Azul, el color del primer libro fotográfico
- El camino a la ciencia en México
- Dioon edule en el Farallón
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- La Reserva de Biosfera Islas Golfo de California deja la Red Mundial de Reservas de la Biosfera de MAB-UNESCO
- Colibrí tijereta mexicano
- Dos moscas invasoras amenazan la producción de higo en Veracruz
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- Integridad ecosistémica y salud humana: el caso de las enfermedades transmitidas por insectos
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- Transmisión y especificidad de muérdagos
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- La nueva era de los fertilizantes
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- Fragmentación del hábitat en plantas: un método para estudiarla
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- Gatos ferales
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- Día Nacional de los Jardines Botánicos 2019
- Limpiando agua en humedales con flores
- Aire no contaminado con biorefinerías
- Biodiversidad y seguridad alimentaria
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- Un día para salvar anfibios
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- Relaciones planta-animal en la naturaleza
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- Oxalidaceae, una familia de plantas escasamente conocida con gran potencial utilitario.
- Encuentran migas de pan de 14,400 años en Jordania
- ¿Será posible recuperar especies animales?: el caso del Santuario del Bosque de Niebla en Xalapa
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- ¿Porque conservar la biodiversidad?
- La cría de escarabajos estercoleros en áreas ganaderas de Veracruz, como respuesta al efecto económico de la Ivermectina aplicada al ganado
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- Los compuestos organoclorados en la fauna de Xalapa y zonas cercanas
- 1er Festival ECOPICS de la Montaña un evento a recordar…
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