01/10/2013 - Nueva técnica para detectar y caracterizar nanomateriales en el medio ambiente

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El grupo de Espectroscopía Analítica y Sensores del Instituto de Investigación en Ciencias Ambientales de Aragón(IUCA) de la Universidad de Zaragoza ha desarrollado una nueva técnica analítica para detectar y cuantificar nanomateriales en ecosistemas naturales.

Además, mediante instrumentación convencional, como es un espectrómetro de masas, este grupo de investigación aragonés ha logrado por primera vez aislar una nanopartícula, así como caracterizar su tamaño, forma, y composición química. Este avance ha alcanzado una enorme repercusión mundial, ya que hasta el momento este tipo de estudios se realizaban a partir de la suspensión de una determinada concentración de nanopartículas sin diferenciar.

La técnica, denominada Single Particle Analysis–ICP–Mass Spectrometry, permite determinar el tamaño, forma, y composición química de nanopartículas presentes en medios biológicos vegetales y animales, suelos, aguas naturales, alimentos, entre otros, tanto de procedencia natural como artificiales.

La nueva plataforma analítica desarrollada permite utilizar una instrumentación convencional, no excesivamente costosa, para el control de nanomateriales en el medio ambiente. Esto ayudará a conocer mejor los efectos de estos nanomateriales, ya que cada vez es más frecuente su utilización en productos cotidianos en alimentos, fármacos, cosméticos, ropa, electrónica, construcción, aditivos en combustibles fósiles, entre otros. De hecho, es tal su presencia, que ya son considerados por la Environmental Protection Agency (USA) y por la Unión Europea como contaminantes emergentes medioambientales, tal como explica el investigador y catedrático Juan Ramón Castillo, coordinador principal del grupo de Espectroscopía Analítica y Sensores.

Asimismo, esta técnica podrá ser utilizada para realizar el seguimiento de la caracterización de nanomateriales bajo la perspectiva de la definición de los mismos recientemente implantada por la Unión Europea.

El grupo de investigación del IUCA es además el primero en utilizar un Espectrómetro de masas (ICP) para detectar, aislar y caracterizar nanopartículas.  Este aparato normalmente mide la señal analítica en centésimas de segundos, pero los estudios del grupo de investigación de la Universidad de Zaragoza ha conseguido reducir dicho nivel y, en la actualidad, es posible realizar las mediciones en tres milésimas de segundo, lo que permite captar la señal analítica de los iones producidos en el espectrómetro por una sola nanopartícula.

Hasta ahora el trabajo en el campo de los nanomateriales se realizaba a partir de una caracterización, bien visual, mediante microscopios potentísimos, o a través de un análisis químico, pero de una población con un considerable número de nanopartículas sin diferenciar.

Además, Juan Ramón Castillo señala que esta técnica puede aplicarse de la misma manera tanto en nanopartículas naturales, --desde sólidas, carbono; sílice; o artificiales y, en su opinión, ayudará a avanzar en el conocimiento de los  nanomateriales, que han generado un enorme adelanto en numeroso ámbitos de la vida actual desde electrónica, fármacos o incluso en la construcción de edificios.

Ref.

Laborda, F.; Jiménez-Lamana, J.; Bolea, E.; Castillo, Juan R. Critical considerations for the determination of nanoparticle number concentrations, size and number size distributions by single particle ICP-MS. J. Anal. At. Spectrom. 28, 1220. 2013

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