Nanobiotecnologia

A
1.7 µm a

C

B

a

1.38 µm

920nm

Introducción
Interés de obtener productos libres de plaguicidas. Revolución Verde Nuevos productos con acción Biocida Los mecanismos que utilizan los biocidas para inactivar microorganismos son bastante diversos: Células vegetativas bacterianas  Células fúngicas


Los mecanismos de resistencia utilizados por los microorganismos:
Alteracióno reducción de sitio blanco  Establecimiento de biopeliculas  Inactivación del inhibidor  Combinación de los anteriores

Hou, C.T. 2009. New Biotechnol. 26 (1-2), 2-10. Hou, C.T. 2000. Adv. Appl. Microbiol. 47, 201–220

Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

2

Objetivos - Contenido
1. Involucrar la Nanotecnología en el desarrollo de nuevos productos 2. Observar los mecanismosde acción de sustancias Biocidas 3. Entender el término nanoemulsión 4. Técnicas de preparación 5. Técnicas de Medición 6. Nanoemulsiones como Biocidas 7. El rol de los aceites como compuesto activo 8. Interacciones con los Microorganismos
Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

3

Nanotecnología
Estudio de fenómenos y manipulación de sistemas físicos que producen informaciónsignificativa en escala espacial nanométrica (10-9 m = 1nm). Con límites críticos que no exceden los 800 nm. 1959 Richard Feynman- Padre de la Nanociencia 1985 Harry Kroto. Descubre los fullerenes o Nanotubos de Carbono. Nobel 1996. • Crear dispositivos • Producir materiales • Elaboración de nuevas sustancias

Weiss Jochen. 2006. J. Food. Science. Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

4Biocidas
Agentes químicos, usualmente de amplio espectro que inactivan microorganismos -estático- y -cidaSu actividad se da en tres regiones:
 Pared celular  Membrana citoplasmática  Citoplasma

Depende del:
 Material extracelular  Morfología celular  Composición química de la célula y del

biocida

Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

5

Cloete, T.E. 2003. Int. Biodeterior.Biodegrad. 51 (4), 277-282. Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

6

Mecanismos de acción
•   



Disrupción de la fuerza protón motriz transmembranal Inhibición de las reacciones de catabolismo/anabolismo Disrupción de la replicación Perdida de la integridad de la membrana Lisis y coagulación del material intracelular

788 nm

A

552 nm

B

McDonnell, G. y D. Russell.Clin. Microbiol. Rev. 12 (1), 147-79. Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

7

Emulsiones
Sistema coloidal formado por dos líquidos inmiscibles, donde uno de ellos está disperso en el otro en forma de gotas con tamaños inferiores a 1 µm.

Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

8

Emulsiones - clasificación

Clasificadas según la polaridad • Polares • No polares Según eltamaño de la gota • Micro emulsiones • Nanoemulsiones
Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

susceptibles a la gravedad (cremado – sedimentación)

Fernandez, P., V. 2004. Colloids. Surf. A. 251 (1-3), 53-58.

9

Estabilidad
Termodinámicamente inestables Tendencia natural a separarse en sus fases constitutivas Estabilidad asociada al lapso de tiempo - inestabilidad coloidal

•Coalescencia • Cremado • Sedimentación • Floculación

Seminario I - Desarrollo de Nanoemulsiones

10

Métodos de Emulsificación
Dependiendo de la cantidad de presión ejercida al sistema, de la temperatura y de la estabilidad resultante del proceso de mezclado.
 Homogenización de alta energia: Aplicacion de altas fuerzas de

ruptura a la mezcla agua - aceite - surfactate.

Homogenizacion de baja energia a temperatura constante:

Se adiciona el agua a la mezcla de surfactante - aceite.

 Inversion de fase con temperatura: Aumentar la temperatura

rapidamente las moleculas se disminuyendo la tension iterfacial.

covierten

en

lipofilicas

McClements, D.J. 2005. CRC Press, Boca Raton. 378 p. Solans, C., et al. 2005. Curr. Opin. Colloid. Interf. Sci. 10 (3-4),...