Cien nan�metros es la diezmil�sima parte de un mil�metro. Tambi�n es la longitud m�nima de una de las dimensiones de un objeto para ser considerado nanopart�cula. La nanotecnolog�a ha motivado un gran desarrollo de nanomateriales en campos tan diversos como las ciencias de la salud, la cosm�tica o la electr�nica en los �ltimos a�os. En el campo sanitario, por ejemplo, se han empezado a dise�ar f�rmacos, instrumentales m�dicos y equipos anal�ticos que incorporan objetos a escala nanom�trica. Los nanomateriales tambi�n son muy �tiles en electr�nica porque su mayor �rea superficial permite crear dispositivos con m�s capacidad de almacenamiento de datos, rapidez en el procesado o menor consumo de energ�a, e incluso ha llegado al consumidor en forma de cosm�ticos, protectores solares y ropa.
Sin embargo, todo este r�pido desarrollo contrasta con el bajo conocimiento toxicol�gico que tiene sobre la salud y el medio ambiente. La Comisi�n Europea considera, a trav�s de su comit� cient�fico de los riesgos sanitarios emergentes y recientemente identificados (CCRSERI) que con los m�todos actuales, aunque adecuados para evaluar muchos de los riegos derivados de productos y procesos que incorporan las nanopart�culas, es posible que no sean suficientes para cubrir todos los riesgos. La Comisi�n Europea aboga por crear nuevas metodolog�as que consigan determinar las propiedades f�sicas y qu�micas de las nanopart�culas y evaluar el riesgo potencial en sistemas vivos y en el medio ambiente.
L�nea de investigaci�n
En esta l�nea, un equipo de cient�ficos del departamento de Qu�mica Anal�tica de la Universidad de C�rdoba y el Campus de Excelencia Internacional Agroalimentario ceiA3 formado por Miguel Valc�rcel, Laura Soriano y Angelina Cayuela ha desarrollado con �xito el uso de un tipo de nanopart�culas no nocivas y compatibles con el medio ambiente, los Carbon Dots, como nanosensores fluorescentes. Estos nuevos nanomateriales de carbono se conocieron por primera vez en 2004 como una excelente alternativa a los ya nocivos Quantum Dots que fueron muy empleados en multitud de aplicaciones hasta descubrir su toxicidad al contener elementos pesados. No son las �nicas nanopart�culas nocivas que se conocen; tambi�n est�n las nanotubos de carbono o las nanopart�culas met�licas (oro y plata) y de titanio, entre otras.
Los nanotubos de carbono son muy utilizados en textiles, bater�as y electr�nica, mientras que las nanopart�culas met�licas son muy usadas en cosm�ticos, comidas, productos farmac�uticos e incluso en la industria textil. Las nanopart�culas de plata incluso se han llegado a usar como agente antimicrobiano y eliminaci�n del olor en calcetines. La industria valora la enorme utilidad que presentan todos estos nanomateriales, aunque existen ciertos inconvenientes relacionados con la toxicidad, como por ejemplo la similitud de los nanotubos a las fibras de asbesto que son f�cilmenter inhaladas y desplazadas por el cuerpo hasta los pulmones causando severas enfermedades respiratorias. Tras la producci�n creciente de nanotubos para multitud de aplicaciones, los cient�ficos est�n haciendo un llamamiento para crear herramientas sencillas que eval�en la acumulaci�n de �stas en el medio ambiente y organismos vivos.
Por ello, el equipo de investigaci�n de la UCO (FQM-215) se ha centrado en el uso de los Carbon Dots como sensores fluorescentes selectivos de estas nanopart�culas en el medio ambiente analizando aguas de los r�os. �Son necesarios nuevos m�todos de detecci�n y cuantificaci�n de nanotubos de carbono debido a que se producen actualmente miles de toneladas al a�o y, en un plazo de veinte o treinta a�os, su acumulaci�n puede llegar a ser un riesgo severo para la salud y el medio ambiente�, explica Angelina Cayuela, investigadora de la UCO.
Los investigadores han publicado resultados de estas investigaciones en las revistas Sensor and Actuators B: Chemimal y Analytica Chimica Acta. El objeto de dar a conocer los resultados de esta investigaci�n es acercar estas metodolog�as a las diferentes industrias interesadas. �Estamos especialmente satisfechos con los resultados que arrojan estos sensores fluorescentes en agua de r�o, en mejillones y en cosm�ticos�, explica Cayuela. Estos sistemas podr�an ser de utilidad para empresas decidadas al tratamiento de aguas o a la creaci�n de productos de belleza.
Angelina Cayuela, Mar�a Laura Soriano, Miguel Valc�rcel. �Photoluminescent carbon dot sensor for carboxylated multiwalled carbon nanotube detection in river water�. Sensors and Actuators B: Chemimal. Volumen 207. Parte A. P�ginas 596-601. Febrero de 2015. doi:10.1016/j.snb.2014.10.102
Angelina Cayuela, Mar�a Laura Soriano, Mar�a del Carmen Carri�n, Miguel Valc�rcel. �Functionalized carbon dots as sensors for gold nanoparticles in spiked samples: Formation of nanohybrids�. Anayltica Chimica Acta. 820 (2014). P�ginas 133-138.
Angelina Cayuela, Mar�a Laura Soriano, Miguel Valc�rcel. �Reusable sensor based on functionalized carbon dots for the detection of silver nanoparticles in cosmetics via inner filter effect�. Anayltica Chimica Acta. 872 (2015). P�ginas 70-76.