Nanobiotecnologia

Investigación en nanobiotecnología y
sus potenciales aplicaciones en
agricultura
Pedro J. Rocha S.
Biólogo, Ph.D.
Coordinador Área de Biotecnología y Bioseguridad
Programa para la Productividad y Competitividad

Foro Técnico: “CONVERGENCIAS TECNOLÓGICAS COMO NUEVAS OPORTUNIDADES PARA LA INNOVACIÓN EN LA AGRICULTURA”
IICA, Coronado, septiembre 21 de 2012

Contenido

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•
•
•Definiciones
Avances
Bioseguridad y Nanobiotecnología
Educación y Comunicación
Consideraciones Finales

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Contenido

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Definiciones
Avances
Bioseguridad y Nanobiotecnología
Educación y Comunicación
Consideraciones Finales

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Nanotecnología
• Procesos para manipular,
racionalmente la nanoescala.

controlar

y

utilizar

– Según SI de Unidades, “nano”significa una milmillonésima o
10-9; así 1 nm es una milmillonésima parte de 1m.

• Emplea nanopartículas (NP) que son partículas con
dimensiones entre 10 y 1000 nm (Nakache et al., 1999; Auffan et
al., 2009).

– Óxidos metálicos, cerámicas, silicatos, materiales magnéticos,
carbón,
lípidos,
puntos
cuánticos
semiconductores
(semiconductor quantum dots), polímeros, dendrímeros yemulsiones.

(fuente:
http://nano.gov

Ghormade V. et al. 2011. Perspectives for nano-biotechnology enables protection and nutrition
of plants. Biotechnology Advances 29: 792-803

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Nanopartículas: Escala y Equivalencias

– El grosor de una hoja de papel es de cerca de 100
mil nm.
– Un cabello humano tiene entre 80 mil y 100 mil
nm de diámetro.
– En 1 cm hay diez millones de nm.
– 1nmes lo que las uñas de las manos crecen en un
segundo.
– Una hebra del ADN humano tiene 2,5 nm de
diámetro.
– El diámetro de un átomo de oro es de 1/3 de nm.
– Si el diámetro de una canica fuera 1 nm, entonces
el diámetro de la tierra sería de cerca de 1m.

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(según http://nano.gov/nanotech-101/what/nano-size)

Mecanismos para la utilización de NP

Adsorción

Fijación conligandos

Encapsulación

Atrapamiento

Ligando

núcleo

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Biotecnología

“Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas
biológicos y organismos vivos o sus derivados
para la creación o modificación de productos
o procesos para usos específicos” (CDB, 1992).

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(Biotecnología Agrícola )

Biofertilización
(compost)

Fermentación
Crioconservación

BioreactoresBiocombustibles
Generación
de haploides

Cultivo
in vitro

Clonación /
Micropropagación

Biocontrol
(productos
naturales)

Regeneración

Transgénesis
Inducción
de variación
somaclonal

Control
biológico

Metabolómica

Limpieza
biológica

Proteómica
Transcriptómica

Hibridación

-FitomejoramientoGenómica

“Ómicas”

Inducción de
mutaciones

Radioisótopos
yRadiación

Técnica de
insecto Estéril

Tipo I: isoenzimas, RFLP,
Tipo II: Basados en PCR (RAPD,
AFLP, SSR)

Marcadores
Moleculares
Bioinformática

Tipo III. Basados en secuenciación
(SNP, SSCP)

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Nanobiotecnología es …
- La convergencia de la biotecnología con la nanotecnología.
- La aplicación de la biotecnología en la nanoescala, a través de diversas disciplinas,
técnicas ymateriales con el fin de generar nuevos productos y servicios que potencien la
eficiencia de los actuales.
Técnicas Biotecnológicas
Cultivo
Control Transgénesis Genómica
de tejidos biológico

Etc…
Disciplinas (Química, Ingeniería)
Técnicas, Materiales

N
A
N
O
B
I
O
T
E
C
N
O
L
O
G
Í
A

Nano-Escala
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Aplicaciones de la nanobiotecnología en agricultura

Tomado de :Ghormade V. et al. 2011. Perspectives for nao-biotechnology enables protection and nutrition of plants. Biotechnology Advances 29: 792-803

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Aplicaciones de la nano-biotecnología en agricultura

Detección de:
Residuos de biocidas
Enfermedades

Nanosensores

Químicos

Biopesticidas
Vegetales (metabolitos)
Microorganismos
Enzimas/inhibidores
Antibióticos/toxinas

Entrega de...