La palabra "nanotecnología" puede sonar un poco futurista, ¿no crees? Pues nada más lejos de la realidad: el futuro está a la vuelta de la esquina y viene de la mano de esta ciencia tan revolucionaria.
Este nuevo campo es poco conocido por la sociedad y está suponiendo un verdadero cambio en el mundo científico. Aunar ciencia y tecnología ha dado lugar al nacimiento de grandes invenciones en distintos ámbitos: física, química, industria farmacéutica, ciencia de los materiales, medicina y agricultura. Es de esta última de la que os quiero hablar: la nanotecnología aplicada a la agricultura.
La llegada del mundo "nano" a este sector ha supuesto grandes progresos de todo tipo, desde el cuidado medioambiental hasta la mejora de la producción agrícola. Pero ¿a qué nos referimos cuando hablamos de una nanopartícula? Veréis, por definición, una nanopartícula es todo aquel material que mide 100 nanómetros (o menos) en una de sus tres dimensiones. De hecho, como veis en la imagen de arriba, una bacteria como Escherichia coli es un gigante al lado de una nanopartícula de plata, que puede medir como máximo 38 nanómetros.
En cuanto al sector agrícola, sabemos que es uno de los más grandes e importantes a nivel mundial; sin embargo, no está exento de graves problemas. De hecho, son muy conocidos los contratiempos generados por las plagas o por el uso excesivo de fertilizantes; pero, ¿sabías que son las malas hierbas las que constituyen una de las mayores amenazas para los cultivos? Así es, y muchas de ellas pertenecen a la familia Papaveraceae de la cual te sonará seguro uno de sus miembros como la amapola (Papaver rhoeas). Estas plantas se caracterizan por ser nitrófilas, es decir, tienen preferencia por el nitrógeno (componente principal de los fertilizantes usados en los cultivos agrícolas) y tienen la capacidad de usar los nutrientes disponibles en el suelo, disminuyendo su disponibilidad para los cultivos. Por así decirlo, "roban" los nutrientes a las plantaciones.
Para eliminar estas malas hierbas, los agricultores emplean herbicidas, que muchas veces también dañan accidentalmente los propios cultivos, pues se trata de pesticidas muy fuertes. Además, son responsables de otros inconvenientes como la disminución de la fertilidad del suelo y la generación de contaminación. Por ello, una estrategia que ha desarrollado la Nanotecnología es el uso de nanoherbicidas, unas nanopartículas eco-friendly (un término muy de moda actualmente) en las que se encapsula un herbicida determinado. Una de las particularidades más llamativas es que se necesita una cantidad mucho menor del compuesto químico, puesto que la nanopartícula libera su contenido solo al llegar a la mala hierba. De hecho, se han inventado nanopartículas específicas que son capaces de liberar exactamente el herbicida en la raíz de estas plantas, de manera que este entre a través de ellas y paralice ciertas rutas metabólicas. En otras palabras: las malas hierbas mueren.
Otro ejemplo de nanopartículas son los virus, pero, que no cunda el pánico. En este caso, los virus que se emplean son patógenos únicamente de plantas y, además, están modificados para que su función no sea la de producir una enfermedad como tal, sino para llevar a cabo la "misión" que nosotros le otorguemos. Actualmente hay muchas investigaciones que conducen al uso de estas nanopartículas víricas como vehículos que llevan el ADN hasta las células vegetales, de manera que estas puedan ser modificadas genéticamente con algún fin. Digamos que, en este caso, las nanopartículas son repartidores de comida a domicilio; el ADN es la comida, y las células vegetales, los clientes.
Como estas, hay miles de aplicaciones más. De hecho, la importancia de las nanopartículas se está viendo en otros campos como el de la medicina, donde se ha visto que el uso de nanopartículas terapéuticas puede mejorar la selectividad, eficacia y seguridad de muchas terapias en enfermedades como el cáncer.
Todos estos avances se están produciendo cada vez a una mayor escala gracias al trabajo de muchas científicas y científicos, cuyas investigaciones ya comienzan a dar sus frutos. No obstante, como siempre, esto no depende solo de la pasión de un científico por su trabajo, sino también de las inversiones e interés que pongan los gobiernos de sus respectivos países (ya lo estamos viendo en esta alarmante crisis científico-sanitaria); porque sin ciencia, no hay futuro.
Adenina
REFERENCIAS:
Duhan JS, Kumar R, Kumar N, Kaur P, Nehra K, Duhan S. Nanotechnology: The new perspective in precision agriculture. Biotechnol Reports. 2017;15 (March):11–23.
Auffan M, Rose J, Bottero JY, Lowry G V., Jolivet JP, Wiesner MR. Towards a definition of inorganic nanoparticles from an environmental, health and safety perspective. Nat Nanotechnol. 2009; 4(10):634–41. Available from: http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2009.242
Nair R, Varghese SH, Nair BG, Maekawa T, Yoshida Y, Kumar DS. Nanoparticulate material delivery to plants. Plant Sci. 2010;179(3):154–63. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.plantsci.2010.04.012
Torney F, Trewyn BG, Lin VSY, Wang K. Mesoporous silica nanoparticles deliver DNA and chemicals into plants. Nat Nanotechnol. 2007;2(5):295–300.
Steinmetz NF, Evans DJ. Utilisation of plant viruses in bionanotechnology. Org Biomol Chem. 2007;5(18):2891–902.
Alejandro PDL, Rubiales D. Nanotechnology for parasitic plant control. Pest Manag Sci. 2009;65(5):540–5.
Wang X, Wang Y, Chen ZG, Shin DM. Advances of Cancer Therapy by Nanotechnology. Cancer Res Treat. 2009;41(1):1.
Comments