Semana 4 Nanotecnología
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NANOTECNOLOGIAY APLICACIONES
Programa deFormacin SENA
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 4
FABRICACIN, CARACTERIZACIN Y APLICACIN DE MATERIA A
NANOESCALA
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NANOTECNOLOGA Y APLICACIONES 2
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE 2013
TABLA DE CONTENIDOPresentacin 3Normatividad y aplicaciones en algunos sectores transversales 4Riesgos de la nanotecnologa legislacin normas y leyes. (Salud y medio ambiente) 11Consideraciones nales 24Referencias 25Crditos 26
Resultado de Aprendizaje: Diferenciar aplicaciones que son de nanotecnologa y las que no en base a normatividad internacional.
Conocimientos de Concepto: Normatividad y aplicaciones en sectores transversales como: materiales, alimentos, salud, construccin, biotecnologa, agroindustrial, metalmecnica, electrnica, textil, cosmticos, farmacuticos, metalurgia, plsticos, polmeros, cermicos. Riesgos y benecios de la nanotecnologa, legislaciones, normas y leyes en relacin a la salud y el medio ambiente.
Conocimiento de Proceso:Comprender procesos de caracterizacin y fabricacin a nanoescala para dimensionar el riesgo que pueda tener sobre la salud y el medio ambiente. Criterios de Evaluacin: Distingue propiedades sicoqumicas de los materiales de acuerdo con caractersticas propias de materiales nanoestructurados y o compuestos a nanoescala.
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 4Fabricacin, Caracterizacin y Aplicacin de Materia a Nanoescala
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PRESENTACIN
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 4Fabricacin, Caracterizacin y Aplicacin de Materia a Nanoescala
Bienvenido a la ltima Actividad de Aprendizaje del programa de formacin Nanotecnologa y Aplicaciones! Durante esta cuarta semana aprender sobre la normatividad en diferentes sectores de la industria. Tambin podr conocer sobre los benecios y posibles riesgos que esta nueva tecnologa pueda tener en relacin a la salud y el medio ambiente. Lo invitamos a terminar el programa de formacin y desarrollar todas las actividades propuestas.
Recuerde participar en el foro temtico, leer los resultados de aprendizaje, los conocimientos de concepto, de proceso y los criterios de evaluacin correspondientes a esta actividad de aprendizaje
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NORMATIVIDAD Y APLICACIONES EN ALGUNOS SECTORES TRANSVERSALES
NANOhazard
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1. Econmica.a. Inacin o deacin incontrolables. b. Desequilibrios crnicos del mercado laboral. c. Abandono prolongado de infraestructuras. d. Marcada contraccin econmica de una economa emergente.
2. Medioambiental.a. Destruccin geofsica sin precedentes. b. Condiciones meteorolgicas extremas persistentes. c. Bacterias resistentes a antibiticos.
3. Geopoltica. a. Crimen organizado aanzado. b. Comercio ilcito generalizado. c. Nacionalizacin de recursos unilateral.
4. Social. a. Vulnerabilidad ante pandemias. b. Aumento del fanatismo religioso. c. Mala gestin del envejecimiento de la poblacin. d. Falta de control de la migracin.e. Aumento de la proporcin de enfermedades crnicas.
Los escenarios que describen el impacto potencial y probabilidad de riesgos mundiales en los prximos 10 aos, valorados en la escala 1 a 5 por los encuestados en las cinco categoras son:
5. Tecnolgica.
a. Desinformacin digital masiva. b. Consecuencias no deseadas de nuevas tecnologas de ciencias de la vida. c. Consecuencias no deseadas en la atenuacin del cambio climtico. d. Consecuencias no deseadas de la nanotecnologa. e. Incumplimiento del rgimen de propiedad intelectual.
Caro Bejarano, J. (2012). Los riesgos mundiales en el 2012 segn el foro econmico mundial. Institudo Espaol de Estudios Estrtegicos (IEEE). Recuperado de http://www.ieee.es/Galerias/chero/docs_informativos/2012/DIEEEI06-2012_ForoEconomicoMundial_RiesgosGlobales2012_MJCaro_v2.pdf
La Agencia de Proteccin del Medio Ambiente (EPA, Environmental Protection Agency) es una entidad del gobierno de los Estados Unidos encargada y responsable del cuidado del medio ambiente y la salud humana. En el ao 2007 publica el Libro blanco para el anlisis de riesgos en nanotecnologa, basndose en un reporte hecho en el ao 1938, en el cual se hace una evaluacin de diferentes peligros: cncer, desarrollo, ecolgicos, mutagnico, neurotxico y reproductivo.
Riesgos globales 2012
Este informe sirve como base de investigacin a la Red de Respuesta a Riesgos para trabajar conjuntamente en el trazado, vigilancia, gestin y reduccin de riesgos mundiales.
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Este documento es un libro blanco (documento ocial) realizado por personal de la U.S. Environmental Protection Agency (Washington D.C., Estados Unidos), encontrndose alojado en su portal web. La U.S. EPA es la agencia de proteccin del medio ambiente de los Estados Unidos y se encarga de dictaminar medidas
tcnicas encaminadas al cuidado del ambiente y los recursos naturales.
Este libro blanco se constituye como un documento informativo que pretende informar sobre las ltimas investigaciones realizadas en nanotecnologa a la sociedad en general. El documento comienza con una introduccin que describe qu es la nanotecnologa y las razones por las cuales la U.S. EPA se encuentra interesada en esta ciencia, debido a las oportunidades y desafos que existen en relacin con la nanotecnologa y el medio ambiente. A continuacin, se enfoca en una discusin de los benecios medioambientales potenciales de la nanotecnologa, mediante la descripcin de las tecnologas ambientales, as como otras aplicaciones que pueden fomentar la utilizacin sostenible de los recursos. Luego se presenta un panorama general de la informacin existente sobre los nanomateriales con respecto a los componentes necesarios para llevar a cabo una evaluacin de riesgos. El documento proporciona un amplio examen de las necesidades de
investigacin para las aplicaciones ambientales y las implicaciones de la nanotecnologa.
Finalmente, este libro blanco plantea algunas recomendaciones que incluyen:
Investigacin sobre aplicaciones ambientales. Evaluacin de riesgos de la investigacin. Prevencin de la contaminacin, gestin y sostenibilidad. Colaboracin y liderazgo. Capacitacin.
Panorama y perspectivas de la nanotecnologa. Revista Virtual Pro, Agosto 2009 (91), pp17-18. Recuperado de http://www.revistavirtualpro.com/revista/index.php?ed=2009-08-01&pag=17
En el 2005 el encuentro del Comit Tcnico sobre las Nanotecnologas, de la International Organization for Standardization (ISO), crea la normatividad ISO 209 que rige esta nueva tecnologa. Esta norma incluye diferentes reglamentaciones como: terminologa y nomenclatura; medicin y caracterizacin, y salud, seguridad y medio ambiente.
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ISO/TC 229 desarrollar normas y documentos normativos que:3. Mejorarn la calidad, seguridad, proteccin del consumidor y ambiental, as como el uso racional de los recursos naturales en el contexto de las nanotecnologas;4. Promocionarn buenas prcticas sobre produccin, utilizacin y desecho de nanomateriales, productos de nanotecnologa y productos y sistemas basados en las nanotecnologas.
El Comit se ha estructurado en 3 Grupos de trabajo:
WG 1 Terminology and nomenclatureWG 2 Measurement and characterizationWG 3 Health, safety and environment
Garca Daz, J. (2006). Normalizacin sobre Nanotecnologas. AENOR, p. 26-28. Recuperado de
http://www.nanospain.org/les/Working%20Groups/NanoSpain_WGIndustrial_Normalizacion.pdf
La Administracin de Alimentos y Medicamentos (FDA, Food and Drugs Administration) es una organizacin del gobierno de los Estados Unidos la cual debe regular los alimentos en general, tambin las industrias cosmtica, farmacutica, los productos veterinarios, productos biolgicos, y hasta aparatos mdicos. Esta regulacin industrial es tanto en productos de consumo humano como de animal.
Si desea leer ms sobre esta normatividad, puede consultar el siguiente artculo http://www.copant.org/documents/18/17512/2010-08-17
ISO/TC 229 desarrollar normas y documentos normativos que:1. Apoyarn el desarrollo sostenible y responsable as como la difusin global de estas tecnologas emergentes;2. Facilitarn el comercio global de nanotecnologas, productos de nanotecnologa y productos y sistemas basados en las nanotecnologas;
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Cmo es la Nanotecnologa segn la FDA
La Administracin de Medicamentos y Alimentos de Estados Unidos (FDA en ingls) regula una amplia variedad de productos, incluyendo alimentos, cosmticos, medicinas, frmacos, drogas, aparatos, productos veterinarios, y productos de la industria del tabaco, algunos de los cuales pueden contener nanomateriales. El argumento de la FDA para controlar el uso de los nanomateriales es que pueden tener propiedades fsicas, qumicas y biolgicas diferentes a la de sus contrapartes macroscpicas.
SUPERVISIN DE LA NANOTECNOLOGIA POR FDA
En enero de 2005, la Foods and Drug Administration (FDA), rgano federal de Estados Unidos que controla las medicinas y los alimentos, autoriz el uso de abraxane, el primer tratamiento mdico que utiliza nanoestructuras diseado para tratar el cncer de seno.
Este avance de la nanotecnologa aplicada en medicina es usado en pacientes en las cuales no han funcionado otras quimioterapias. El abraxane usa nanopartculas de la protena albmina para encapsular el frmaco paclitaxel; que se introduce al cuerpo mediante inyecciones. Sin encapsularse, el paclitaxel requiere usar solventes que producen efectos secundarios graves, como anemia y nuseas.
Cada nanopartcula de abraxane mide 130 nm de dimetro, lo que le permite traspasar las membranas de los vasos sanguneos, pasar por la zona entre el vaso y tejido del tumor, y nalmente ser entregado al tumor cancergeno.
Los estudios demuestras que el abraxane puede ofrecer mejores grados de respuesta en las mujeres con cncer de mama, debido a que la medicina encapsulada penetra de manera ms ecaz en el tumor.
Si desea saber ms sobre los riesgos en la alimentacin lea siguiente informe: Reunin Conjunta FAO/OMS de Expertos acerca de la aplicacin de la nanotecnologa en los sectores alimentario y agropecuario: posibles consecuencias para la inocuidad de los alimentos Recuperado dehttp://www.fao.org/docrep/015/i1434s/i1434s00.pdf
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En su pgina web, la FDA seala que: Este organismo se ha encontrado durante mucho tiempo con la mezcla de promesas, riesgo e incertidumbre que acompaa a las tecnologas emergentes. La nanotecnologa no es nica en este sentido, seala la FDA. Los mltiples cambios biolgicos, qumicos y de otra naturaleza que hacen a los productos nanotecnolgicos tan excitantes requiere de un examen concienzudo para determinar cualquier efecto en la seguridad, efectividad o cualquier otro atributo del producto. Comprender la nanotecnologa es una prioridad de la FDA, quien monitorea la evolucin de la ciencia y quien tiene una agenda de investigacin robusta para asesorar la efectividad y seguridad de una forma sucientemente exible para una variedad de productos, incluyendo nanomateriales.
Jos Luis Carrillo Aguado. Cmo es la Nanotecnologa segn la FDA. periodistasenlinea.org. Recuperado dehttp://www.periodistasenlinea.org/modules.php?op=modload&name=News&le=article&sid=23516
Sobre la nanotecnologa en especco, la FDA mantiene una poltica regulatoria enfocada en el producto y basada en investigacin cientca para regular apropiadamente productos usando esta tecnologa emergente. Los estndares legales varan entre varias clases que la FDA regula. La FDA regular a los productos de la nanotecnologa bajo las autoridades establecidas segn los estatutos, de acuerdo con los estndares legales establecidos aplicables para cada producto bajo su jurisdiccin. La agencia toma un enfoque cientco para asesorar cada producto, y no hace ninguna generalizacin sobre la seguridad de los productos.
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RIESGOS DE LA NANOTECNOLOGA LEGISLACIN NORMAS Y LEYES. (SALUD Y MEDIO AMBIENTE)
La nanotecnologa se podra calicar como la ciencia que revolucion el siglo 21. Se han invertido miles de millones de dlares en nanciar proyectos de educacin, investigacin y desarrollo de nuevos materiales. Sin embargo en el campo del medio ambiente y socioeconmico no existe mucha informacin disponible. Si bien es cierto que hay mucha expectativa alrededor de los posibles benecios, los riesgos an son desconocidos, cada material tiene su propio conjunto de riesgos por esto es necesario investigar ms en la toxicologa.
Querido aprendiz, tome su cuaderno de notas y reexione sobre las siguientes preguntas.
No es necesario enviar las respuestas a su tutor.
Con el objetivo de entender el impacto social de la nanotecnologa, realice la siguiente lectura y busque informacin complementaria sobre los riesgos de la nanotecnologa y responda las siguientes preguntas:
Cul es el rea de la nanotecnologa que implica ms riesgos?
Por qu cree que Colombia no hace parte de los pases que participan en la evaluacin de normas y riesgos en nanotecnologa?
Mencione 3 riesgos del uso de nanotecnologas?
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NANOBIOTICA, NANOBIOPOLTICA Y NANOTECNOLOGA
Debido a los avances logrados en el campo de la nanotecnologa en los ltimos 30 aos, es importante evaluar el efecto de la misma en el medio ambiente, tras la discusin sobre los benecios como la mejora de la calidad de vida del hombre y el medio ambiente, se encuentran aspectos ticos y morales relacionados con la vida y la muerte, que llevan a analizar las posibles consecuencias de la investigacin en el campo de la nanotecnologa.Se cree que los avances de la nanotecnologa tambin traern consecuencias sobre todos los organismos habitantes de la tierra en casos como:
1. Criogenia: congelacin y/o preservacin de un cuerpo con el n de resucitarlo en el futuro.2. Cdigo gentico: manipulacin del ADN con el n de crear clones; microorganismos letales; insercin de dispositivos bioelectrnicos para medir actividades metablicas y trasmitir la informacin a hospitales o compaas de seguros sin que las personas lo sepan.3. Aplicaciones militares o nanoterrorismo: crear nanobots que sean capaces de atacar poblaciones objetivo.4. Nanocomputacin: la computacin molecular y cuntica podra violar cualquier sistema de cmputo o de seguridad a nivel mundial, generar ciberterrorismo.5. Desarrollo nanoescalar: surgen preguntas del efecto de las nano partculas en el medio ambiente, cmo medir estos efectos, cules sern los impactos sociales y ticos.
Marquez, J. (2008). Nanobiotica, nanobiopoltica y nanotecnologa. Revista Salud Uninorte. 24 (1), 140-157. Recuperado de http://rcienticas.uninorte.edu.co/index.php/salud/article/view/3824/2435
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Lectura de anlisis
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SEGURIDAD ENEL LABORATORIO
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BENEFICIOS Y RIESGOS DE LA NANOTECNOLOGA
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Benecios
Riesgos
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Balanza de impactoQuerido aprendiz, a continuacin encontrar la balanza donde sopesaremos el impacto de la nanotecnologa. De acuerdo a lo visto en esta Actividad, clasifquelos correctamente en positivos o negativos.
POSITIVO NEGATIVO
Cura a enfermedades de difcil tratamiento como el cncer.
La nanotecnologa aumenta la contaminacin y por ende aumenta el riesgo a la salud.
Ecosistemas ms limpios.
Patentes y manipulacin de la informacin.
Aumenta la toxicidad, por el tamao de las partculas que son fcilmente absorbidas por la piel.
Creacin de nanomquinas.
Disminucin del hambre.
Aumenta la productividad.
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EFECTOS DE LA NANOTECNOLOGA EN EL MEDIO AMBIENTE Y EN LA SALUDImpacto de la nanotecnologa en el medio ambiente y la salud
La inhalacin frecuente de nano partculas podra causar cncer de pulmn.
El contacto de la piel con nano partculas podra ocasionar alergias en la piel.
Sistema digestivo: por su capacidad de absorcin puede asimilar nanopartculas que son nocivas.
Las sustancias nanoscpicas arrojadas al medio ambiente, puede ser ingeridas o inhaladas y bioacumuladas a travs de redes alimenticias.
Otro factor de riesgo es la liberacin de nanopartculas por fbricas y laboratorios de investigacin en sistemas de drenaje y en los suelos.
Empresas que producen nanopartculas en polvo podran liberarlas al medio ambiente.
Si desea visualizar los rganos que se pueden ver afectados al trabajar con nanotecnologa, explore la pgina 18 de este documento.
Si desea visualizar las rutas de exposicin a nano partculas y nanotubos, junto con los posibles efectos en el medio ambiente, explore la pgina 19 de este documento.
SALUD MEDIO AMBIENTE
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Analice: Cules rganos cree que pueden ser afectados por la nanotecnologa?
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GLOSARIOPeligro
Exposicin
Toxicidad
Bioacumulacin
Dosis
Persistencia
Riesgo
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Es el potencial que tiene una sustancia para causar dao. Es evaluado por la toxicologa, como por ejemplo, cuando se evala el efecto en cultivos celulares u rganos (in vitro), o directamente en humanos o animales (in vivo).
Peligro
Exposicin
Es la concentracin de una sustancia en un medio relevante (aire, alimentos, agua) multiplicado por la duracin del contacto.
Cantidad de sustancia que alcanza un sistema biolgico especco. Est en funcin de la cantidad de sustancia a la cual el individuo fue expuesto.
Dosis
Riesgo
Forma como se cuantica el dao ocurrido en trminos de la dosis, exposicin y la toxicidad a la que ha sido expuesto un organismo.
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Los qumicos que son txicos son aquellos que causan un dao directo en los organismos que estn en contacto con ellos.
Toxicidad Bioacumulacin
Persistencia
Es la cualidad que tienen las sustancias qumicas de permanecer en un medio ambiente sin que sean degradados.
Es el proceso de acumulacin de sustancias qumicas en organismos vivos.
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CONSIDERACIONES FINALES
Hemos llegado al nal de nuestro curso Nanotecnologa y Aplicaciones. Esperamos que haya aprendido bastante sobre la nanotecnologa, sus conceptos en general, aplicaciones, adems de los riesgos y benecios que puede traer esta nueva tecnologa.
Recuerde realizar las actividades propuestas para esta Actividad.
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Benecios de la Nanotecnologa: Presentacin. Euro Residentes. Recuperado de http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_responsable/nanotecnologia_benecios.htm
Caro Bejarano, Jos (2012). Los riesgos mundiales en el 2012 segn el foro econmico mundial. ieee.es. Recuperado de http://www.ieee.es/Galerias/chero/docs_informativos/2012/DIEEEI06-2012_ForoEconomicoMundial_RiesgosGlobales2012_MJCaro_v2.pdf
Garca Daz, J. (2006). Normalizacin sobre Nanotecnologas. AENOR, p. 26-28. Recuperado de http://www.nanospain.org/les/Working%20Groups/NanoSpain_WGIndustrial_Normalizacion.pdf
Jos Luis Carrillo Aguado. Cmo es la Nanotecnologa segn la FDA. Perdiositasenlinea.org. Recuperado de http://www.periodistasenlinea.org/modules.php?op=modload&name=News&le=article&sid=23516
Marquez, J. (2008). Nanobiotica, nanobiopoltica y nanotecnologa. Revista Salud Uninorte. 24 (1), 140-157. Recuperado de http://rcienticas.uninorte.edu.co/index.php/salud/article/view/3824/2435
Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin y Organizacin mundial de la salud. Reunin Conjunta FAO/OMS de Expertos acerca de la aplicacin de la nanotecnologa en los sectores alimentario y agropecuario: posibles consecuencias para la inocuidad de los alimentos. Informe. Consultado en http://www.fao.org/docrep/015/i1434s/i1434s00.pdf
Panorama y perspectivas de la nanotecnologa. Revista Virtual Pro, Agosto 2009 (91), pp17-18. Recuperado de http://www.revistavirtualpro.com/revista/index.php?ed=2009-08-01&pag=17
Riesgos de la Nanotecnologa. Euro Residentes. Recuperado de http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_responsable/riesgos_nanotecnologia.htm
REFERENCIAS
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Lder de Proyecto: Jairo Antonio Castro Casas
Expertos temticos: Andrea Reyes Meneses
Asesor Pedaggico: Mnica Patricia Osorio Martnez
Guionistas: Beatriz Helena Duque Ospina scar Daro Cardozo Garzn scar Ivn Pineda Cespedes
Lder de Proyecto: Jairo Antonio Castro Casas
Expertos temticos: Andrea Reyes Meneses
Asesor Pedaggico: Mnica Patricia Osorio Martnez
Guionistas: Beatriz Helena Duque Ospina scar Daro Cardozo Garzn scar Ivn Pineda Cespedes
Programadores: Diego Rodrguez Ortegn Jos Felix Arizala Segura Mayra Durango
Equipo de Diseo: Gabriel David Surez Vargas Guillermo Armando Aponte Celis Jhonny Ronald Narvez Olarte Julin Mauricio Milln Bonilla Leonardo Stiglich Campos
Programadores: Diego Rodrguez Ortegn Jos Felix Arizala Segura Mayra Durango
Equipo de Diseo: Gabriel David Surez Vargas Guillermo Armando Aponte Celis Jhonny Ronald Narvez Olarte Julin Mauricio Milln Bonilla Leonardo Stiglich Campos
CRDITOS
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