Resulta que el oro no siempre es el ejemplo brillante de un material biológicamente estable que se supone que es, según los ingenieros ambientales del Centro Duke para las Implicaciones Ambientales de la NanoTecnología CEINT.
En forma de nanopartículas, el metal noble, normalmente muy estable, inerte, en realidad es desmantelado por un microbio que se encuentra en una maleza acuática brasileña.
Si bien los hallazgos no brindan advertencias graves sobre los efectos tóxicos desconocidos del oro, sí brindan una advertencia a los investigadores sobre cómo se usa en ciertos experimentos.
El estudio fue publicado el 13 de agosto en la revista Nanotecnología de la naturaleza .
Los investigadores de CEINT de Duke, Carnegie Mellon y la Universidad de Kentucky estaban realizando un experimento para investigar cómo las nanopartículas utilizadas como pesticida comercial afectan los ambientes de humedales en presencia de nutrientes añadidos. Aunque los hábitats del mundo real a menudo reciben dosis de pesticidas y fertilizantes, la mayoría de los estudios sobre los efectos ambientales de tales compuestos solo observan un solo contaminante a la vez.
Durante nueve meses, los investigadores liberaron bajas dosis de nanopartículas de nitrógeno, fósforo e hidróxido de cobre en los mesocosmos de humedales, pequeñas estructuras hechas por el hombre que contienen diferentes plantas y microorganismos destinados a representar un entorno natural con controles experimentales. El objetivo era verdonde terminaron los pesticidas de nanopartículas y cómo afectaron la vida vegetal y animal dentro del mesocosmo.
Los investigadores también liberaron dosis bajas de nanopartículas de oro como trazadores, suponiendo que las nanopartículas biológicamente inertes se mantendrían estables mientras migraban a través del ecosistema. Esto ayudaría a los investigadores a interpretar datos sobre las partículas de pesticidas que se disuelven parcialmente mostrándoles cómo una partícula de metal sólidoactúa dentro del sistema.
Pero cuando los investigadores fueron a analizar sus resultados, descubrieron que muchas de las nanopartículas de oro se habían oxidado y disuelto.
"Fuimos tomados completamente por sorpresa", dijo Mark Wiesner, el profesor James B. Duke y presidente de ingeniería civil y ambiental de Duke. "Las nanopartículas que se suponía que eran las más estables resultaron ser las menos estables detodas."
Después de una inspección adicional, los investigadores encontraron al culpable: el microbioma que crece en una alga común brasileña llamada Egeria densa. Muchas bacterias secretan químicos para extraer esencialmente nutrientes metálicos de su entorno. Con su metabolismo acelerado por los nutrientes añadidos del experimento, la bacteriaviviendo en la E. densa catalizaban la reacción para disolver las nanopartículas de oro.
Este proceso no representaría ninguna amenaza para los humanos u otras especies animales en la naturaleza. Pero cuando los investigadores diseñan experimentos con el supuesto de que sus nanopartículas de oro permanecerán intactas, el proceso puede confundir la interpretación de sus resultados.
"La suposición de que el oro es inerte no se mantuvo en estos experimentos", dijo Wiesner. "Esta es una buena lección que subraya cómo los entornos reales y complejos, que incluyen, por ejemplo, las bacterias que crecen en las hojas, pueden dar resultados muy diferentes deexperimentos realizados en un entorno de laboratorio que no incluyen estas complejidades "
Este trabajo se realizó en el Centro Duke para las Implicaciones Ambientales de la NanoTecnología CEINT, que cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencia y la Agencia de Protección Ambiental bajo el Acuerdo Cooperativo NSF EF-0830093 y DBI-1266252.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Ken Kingery. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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