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Determinación de la toxicidad de nanomateriales manufacturados presentes en bienes de consumo

mediante métodos in vitro

NANOINVITOX

PROGRAMA: Proyectos PROMECE

Nº Expediente: IMAMCK/2015/1

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Datos TécnicosENTIDAD BENEFICIARIA:INESCOP. INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL CALZADO

Nº EXPEDIENTE:IMAMCK/2015/1

PROGRAMA:LINEA NOMINATIVA DE I+D+i, LÍNEA 1.2-3

ACTUACIÓN SUBVENCIONABLE:IMAMCK - PROMECE

TÍTULO DEL PROYECTO:NANOINVITOX. Determinación de la toxicidad de nanomateriales manufacturados presentes en bienes de consumo mediante métodos in Vitro.

SUBVENCIÓN CONCEDIDA:134.040,00 €

ANUALIDADES DE EJECUCIÓN:2015

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Objetivos y elementos innovadores

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Objetivo general: Determinación de efectos sobre la salud de los usuarios de nanomateriales de uso enbienes de consumo mediante el empleo de metodologías in vitro.Objetivos específicos: Obtener nanomateriales representativos de los que se emplean actualmente en bienesde consumo Aplicar nanomateriales sobre los materiales en función de su interés industrial, como elcuero, los textiles, las gomas y adhesivos de poliuretano Evaluar su efecto en sistemas in Vitro y su posible toxicidad, tanto antes comodespués de ser sometidos a procesos de envejecimiento acelerado. Evaluar si la variación en las propiedades físico-químicas derivada del uso afecta a suposible toxicidad.

Elementos innovadores: Permitir determinar in vitro problemas de toxicidad para el usuario antes de distribuir el producto al mercado.

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Resultados del proyectoSelección, obtención y caracterización de nanomateriales

AuNPs AgNPs TiO2NPs ZnONPs

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Resultados del proyectoSelección, obtención y caracterización de nanomateriales

6

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

240 290 340 390 440 490 540 590 640 690

Longitud de onda (nm)

Abso

rban

cia

B

A

D

C

3434.5

1631.1

1383.9

900.8835.8

504.8

425.9

90ºC sin lavar

90ºC lavada

3434.3

1635.2 901.5

495.0

427.8

3800 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

-0.2

-0.4

-0.6

-0.8

-1.0

-1.2

Número ondas

Abs

orba

ncia

Resultados del proyectoSelección, obtención y caracterización de nanomateriales

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pastilla de KBr con TiO2, 16062015

3800 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600

80

70

60

50

40

30

Número ondas

%Tr

ansm

itanc

ia

Resultados del proyectoSelección, obtención y caracterización de nanomateriales

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Resultados del proyectoAplicación de nanomateriales a materiales de uso.

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Resultados del proyectoAplicación de nanomateriales a materiales de uso.

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Resultados del proyectoAplicación de nanomateriales a materiales de uso.

O3C UV

AgN

Ps

AuN

Ps

Ag@SiO2

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C O3

57,36

41,00

63,38

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

SYM TSA SAB

% e

ffect

o an

timic

robi

ano

Resultados del proyectoAplicación de nanomateriales a materiales de uso.

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Resultados del proyectoEvaluación del efecto tóxico in vitro

AgNPs

% viabilidad AgNPs (MTT)- Fibroblastos

0

20

40

60

80

100

120

200 100 50 25 10 5 2,5 0,5 0

Concentración (ppm)

% v

iabi

lidad

vs c

ontr

ol

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Resultados del proyectoEvaluación del efecto tóxico in vitro

% viabilidad FN vs HaCaT

0

20

40

60

80

100

120

50 25 12,5 6,25 3,125 1,5 0

% de extracto

% v

iabi

lidad

(vs c

ontr

ol)

FN

HaCaT

Nanotubos de Carbono

[NO] PU SIN/CON OZONO

02468

1012141618

DMEM PU PUAgNPs 100 PUAuNPs 100

uM n

itrito

sód

ico

SIN OZONOCON OZONO

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Efecto del envejecimiento por ozono en nanocompuestos de PU

Resultados del proyectoEvaluación del efecto tóxico in vitro

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- Efecto diferencial en función de la tipología de partículas. AgNPs y CNTs especialmente tóxicas para cultivos celulares. ZnONPs y AuNPs son más inocuas.

-El óxido nítrico no siempre está implicado, pueden intervenir mecanismos diferentes.

- Efecto conservado entre tipos celulares de piel, excepto para los CNTs, a los que las células de epidermis son mucho más sensibles. Importante porque son la primera barrera de la piel.

Resultados del proyecto

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Resultados del proyecto

-El tipo de envejecimiento afecta de modo distinto según el material de soporte y el nanomaterial: Implicaciones: No se puede extrapolar el resultado en un material de soporte al resto, importante para la comercialización ensayar el nanomaterialincluido en el material concreto.

- La exposición a condiciones de envejecimiento aumenta considerablemente la toxicidad de las AuNPs con y sin sílice, de modo que de ser relativamente inocuas pasan a tener un mayor efecto tóxico.

-Algunos tipos de nanopartículas afectan a bajas concentraciones a los sistemas bacterianos. Implicaciones medioambientales de la acumulación de nanopartículas: base de la cadena alimentaria, tanques biológicos de depuradoras.

-Además, el envejecimiento (especialmente exposición a ozono) incrementa la toxicidad para bacterias. Implicaciones: una vez desechados los materiales con nanopartículas y expuestos al ambiente o condiciones agresivas, aumentan su peligrosidad.

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Impacto empresarial

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Problema sectorial abordado:

Prevención de pérdidas económicas por demandas y/o devolución de partidas en empresas de calzados debidas al problemas de alergias e irritaciones derivadas de nanopartículas y nanomateriales incorporados.

Impacto empresarial del proyecto:

Los resultados del proyecto son aplicables a más de 4800 empresas de diferentes sectores industriales de la Comunidad Valenciana relacionados con producción de materiales destinados a fabricación de calzado:

calzado adhesivos poliuretanos cuero gomas textiles

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Acciones de difusión

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Criterios horizontales: igualdad y sostenibilidad ambiental

El 62,5% del equipo investigador del proyecto Nanoinvitox ha estado compuesto por mujeres.

El proyecto Nanoinvitox , al desarrollar solamente ensayos in Vitro, tiene un fuerte compromiso con la eliminación de experimentación animal en laboratorio.

En la misma línea, al no utilizar animales vivos el proyecto Nanoinvitox también contribuye a la sostenibilidad ambiental en lo que se refiere a alimentación animal, mantenimiento y limpieza requerida por los mismos

Sinergias con otras políticas: Horizonte 2020: Reto Social 5 (Acción por el Clima, Medio Ambiente, Eficiencia

de Recursos y Materias Primas)

Directiva Marco de Residuos (2000/60/CE)

Estrategia Española de Ciencia, Tecnología e Innovación, Reto “Salud, cambio demográfico y bienestar”

Otros impactos

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Gracias por su atención

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