El deterioro ambiental derivado de las actividades antropogénicas ha impulsado el desarrollo de tecnologías sustentables para la remediación ambiental y la optimización de sistemas productivos. En este contexto, la nanotecnología ha emergido como una herramienta clave, destacando particularmente los nanomateriales de sílice mesoporosa (NSM) por sus propiedades fisicoquímicas excepcionales: elevada área superficial, tamaño de poro uniforme (2-50 nm) y facilidad de modificación química superficial. Estas características permiten su aplicación en la adsorción eficiente de contaminantes ambientales como metales pesados, dióxido de carbono (CO₂), ácido perfluorooctanoico (PFOA) y plaguicidas. En el sector agrícola, los NSM han demostrado gran potencial como sistemas de liberación controlada de agroquímicos (fertilizantes, pesticidas y fitohormonas) en respuesta a estímulos específicos como pH, temperatura y fuerza iónica, reduciendo significativamente las dosis de aplicación y el impacto ambiental. Asimismo, han sido empleados en el desarrollo de sensores para la detección de contaminantes, patógenos y micotoxinas en alimentos, así como en estrategias de transformación genética y bioestimulación vegetal. No obstante, se aborda la necesidad de una evaluación exhaustiva de su biocompatibilidad, y se discute la actual ausencia de marcos regulatorios claros para garantizar una transición segura y responsable desde la investigación hasta su aplicación práctica.
El desarrollo y la aplicación de la nanotecnología han incrementado la producción y liberación de nanomateriales (NMs) en diversos compartimentos ambientales, incluyendo los ecosistemas marinos. Debido a sus propiedades fisicoquímicas particulares, estos materiales pueden presentar efectos adversos sobre la biota acuática, especialmente en organismos de importancia ecológica y comercial. El Puerto de Veracruz constituye un ecosistema estratégico del Golfo de México, caracterizado por una elevada biodiversidad y una intensa actividad antropogénica, lo cual incrementa su vulnerabilidad frente a la introducción de contaminantes emergentes, como los NMs. El objetivo de este artículo es analizar la evidencia científica disponible sobre los efectos toxicológicos de los nanomateriales en especies marinas de importancia ecológica y comercial del Puerto de Veracruz, así como discutir los principales desafíos regulatorios y las perspectivas para el desarrollo de estrategias de gobernanza ambiental orientadas a la protección de este ecosistema. Se revisan los mecanismos de bioacumulación, biomagnificación y toxicidad asociados con diferentes tipos de NMs, además de las limitaciones actuales en materia de regulación y monitoreo ambiental en México. La evidencia disponible sugiere que la exposición a NMs puede generar estrés oxidativo, genotoxicidad, alteraciones fisiológicas y efectos poblacionales en diversas especies marinas, con posibles repercusiones ecológicas, económicas y de salud pública. Finalmente, se destaca la necesidad de fortalecer la investigación nanotoxicológica y establecer marcos regulatorios vinculantes que permitan una gestión sostenible de los riesgos asociados con la nanotecnología en los ecosistemas costeros mexicanos.
Las nanopartículas de hierro (FeNPs) tienen aplicaciones prometedoras en salud, pero sus posibles efectos tóxicos sobre la placenta y el trofoblasto aún no han sido suficientemente estudiados. El objetivo de este trabajo fue investigar la toxicidad de FeNPs biogénicas en el trofoblasto humano. Las células se expusieron a FeNPs (0-214 µg/mL) por 4 y 24 h. Se determinó la viabilidad celular, la producción de especies reactivas (ER) de oxígeno y nitrógeno, y la actividad de superóxido dismutasa (SOD). Se observó una reducción significativa (p < 0.05) en la viabilidad celular solo a la concentración más alta ensayada (214 µg/mL), después de 24 h de exposición. No se encontraron cambios significativos en los niveles de ER en las condiciones estudiadas. La actividad de SOD aumentó significativamente tras el tratamiento de 4 y 24 h (p < 0.001 y p < 0.0001), con las mayores concentraciones de FeNPs, lo cual sugiere la inducción de una respuesta antioxidante adaptativa. En su conjunto, los resultados obtenidos indican que las FeNPs biogénicas muestran buena biocompatibilidad con las células del trofoblasto humano, pues las células mantienen una viabilidad mayor al 85%, sin modificaciones en los niveles de ER, y una inducción significativa de la defensa antioxidante.
El uso de nanomateriales en los últimos años ha impulsado el desarrollo de plataformas innovadoras para el avance de la atención médica. Las nanoestructuras basadas en carbono, en particular los puntos cuánticos de carbono (CDs), se han revelado como materiales muy prometedores para diversas aplicaciones biomédicas, incluyendo la terapia antimicrobiana, la bioimagen, la administración de genes y el diagnóstico de enfermedades, como la detección del cáncer. Considerando las preocupaciones sobre la sostenibilidad, se han explorado métodos de síntesis respetuosos con el medio ambiente, donde la composición química del precursor de carbono y la presencia de grupos funcionales superficiales influyen de manera crucial en las propiedades fisicoquímicas y el desempeño biológico de los CDs. A pesar de su creciente aplicación, los mecanismos de interacción celular de los CDs y sus posibles efectos toxicológicos aún no se comprenden completamente. Esta revisión destaca la síntesis de CDs a partir de fuentes de carbono naturales y cómo estas influyen en sus propiedades intrínsecas, centrándose en su actividad antimicrobiana. Además, examina su potencial terapéutico en el tratamiento de enfermedades, considerando las vías metabólicas clave y la baja toxicidad asociada con su uso, subrayando su potencial como una plataforma segura y eficaz en la atención médica.
El cobre, conocido también como el “metal rojo”, es un elemento esencial tanto en la naturaleza como en la tecnología. Presenta dos formas iónicas que funcionan como micronutrientes esenciales y participan en diversos procesos fisiológicos, como la eritropoyesis, la transmisión del impulso nervioso y mecanismos críticos del sistema inmunológico. En su forma metálica ha sido utilizado por la humanidad durante 10 mil años y su uso forma parte de nuestra historia. Actualmente, el cobre metálico se emplea en sectores como la electrónica y la construcción; y, además, puede transformarse para crear nanoestructuras conocidas como nanopartículas de cobre (CuNPs), las cuales presentan propiedades fisicoquímicas únicas. Las CuNPs se utilizan en biomedicina (como agentes antimicrobianos y anticancerígenos), así como en electrónica, textiles, alimentos y catálisis. Sin embargo, su bioseguridad depende del tamaño, la concentración y el método de síntesis. Este artículo revisa el impacto del cobre en la salud humana, primero como micronutriente, y después como CuNPs, desde efectos antioxidantes hasta el potencial daño hepático, pulmonar y neurológico. La exposición ocupacional a estas nanopartículas, especialmente en sectores como la construcción, representa un riesgo emergente. En cuanto a regulación, México cuenta con estándares de carácter voluntario, los cuales han sentado las bases para el manejo responsable de nanomateriales, y así garantizar el uso seguro de las CuNPs. Aunque para seguir avanzando en estos temas, es necesario comprender la biotransformación del cobre y evaluar los riesgos ambientales con el objetivo de promover un desarrollo sostenible y seguro de esta nanotecnología.
En las últimas dos décadas el desarrollo acelerado de las nanotecnologías ha transformado múltiples áreas del conocimiento y la innovación, con aplicaciones en la medicina, la electrónica, la energía, la agricultura y el diseño de materiales avanzados. Este crecimiento evidencia la necesidad de comprender a profundidad los posibles efectos de los nanomateriales en la salud humana y el medio ambiente. Así, la nanotoxicología emerge como un campo estratégico de conocimiento para impulsar el desarrollo científico responsable, seguro y sustentable.
El cáncer es una enfermedad compleja y de impacto mundial caracterizado por el crecimiento y la propagación descontrolados de células anormales. Los tratamientos convencionales suelen ser costosos, invasivos y poco específicos, poniendo de relieve la urgente necesidad de terapias novedosas, más eficaces y accesibles. Las nanopartículas de plata (AgNPs) se han convertido en una alternativa prometedora debido a sus propiedades únicas a nanoescala y a su capacidad para inducir citotoxicidad en las células cancerosas a través de diversos mecanismos moleculares. Este artículo revisa la síntesis biológica de las AgNPs, la cual emplea métodos ecológicos y sostenibles utilizando plantas, bacterias y hongos, evitando agentes tóxicos. Se exploran los avances recientes en los mecanismos de acción de las AgNPs contra las células tumorales, incluyendo la inducción del estrés oxidativo, la apoptosis, la autofagia y la liberación selectiva de iones de plata en los microentornos tumorales. Además, se discuten los estudios preclínicos y las perspectivas futuras para su integración en las terapias oncológicas. En conclusión, las AgNPs biogénicas ofrecen una alternativa prometedora para el tratamiento del cáncer, al combinar una alta selectividad con una toxicidad reducida. Sin embargo, es necesario seguir investigando para optimizar su síntesis, garantizar su seguridad y avanzar hacia aplicaciones clínicas, e ir abriendo el camino para terapias contra el cáncer más eficaces y específicas.
Los insectos plaga de granos almacenados representan uno de los mayores riesgos para su producción al deteriorar su calidad y cantidad, causando que estos no sean aptos para el consumo. Si bien el método químico es la vía principal para controlarlos, existen situaciones como resistencia y daño a organismos no objetivo, por lo cual la nanotecnología surge como alternativa para un control más eficiente mediante el empleo de materiales nanoescalados. En este trtabajo se revisan algunas aplicaciones efectivas en el control de los insectos S. zeamais, T. castaneum y R. dominica, específicamente sobre nanopartículas de silicio, cobre, zinc y grafeno, contra estas tres especies.
En la última década, Arabidopsis thaliana se ha consolidado como un organismo modelo clave para estudiar los efectos adversos de nanopartículas metálicas (MNPs) en plantas. Este artículo presenta una revisión sistemática de literatura científica reciente (2015-2025), enfocada en los efectos fisiológicos, moleculares y ecológicos provocados por diferentes tipos de MNPs, como Ag, Au, Cu, ZnO y TiO₂, sobre esta especie vegetal. Se recopilan hallazgos sobre inhibición del crecimiento, alteraciones en la fotosíntesis, retraso en la floración, estrés oxidativo, desequilibrios hormonales y cambios en la expresión génica. Asimismo, se discuten los impactos indirectos a través de la alteración de la microbiota del suelo. La revisión destaca que los efectos tóxicos de las MNPs pueden depender de factores como el tamaño, la forma, la carga superficial y la concentración. Se concluye que A. thaliana representa una herramienta predictiva útil para evaluar el riesgo ecológico de las MNPs y apoyar el desarrollo de marcos regulatorios en nanotecnología agrícola.
El propósito de este estudio fue evaluar el efecto de las nanopartículas de plata (AgNPs) sobre el crecimiento de Allium cepa y su capacidad para inhibir el crecimiento de especies de Pseudomonas. Las AgNPs fueron sintetizadas mediante una reacción química con borohidruro de sodio y citrato de sodio, y se caracterizaron por difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopía UV-Vis. Las AgNPs presentaron una estructura cristalina cúbica, forma esférica de 20 nm y una resonancia plasmónica con un máximo en 400 nm. Se realizaron bioensayos con raíces de cebolla expuestas a diferentes concentraciones de AgNPs y con bacterias del género Pseudomonas. Las AgNPs a 5 mg/l promovieron el crecimiento de las raíces de cebolla, mientras que concentraciones superiores a 50 mg/l inhibieron su elongación. La concentración inhibitoria del 10% (CI₁₀) para el crecimiento de las raíces fue de 9 mg/l y la concentración inhibitoria media (CI₅₀) fue de 46.01 mg/l. Para las bacterias, la concentración mínima inhibitoria (CMI) fue de 5 a 10 mg/l para las especies P. fluorescens, P. aeruginosa y P. putida. Esto indica que las AgNPs pueden inhibir el desarrollo de especies de Pseudomonas benéficas para las plantas, pero también pueden utilizarse para controlar bacterias fitopatógenas con poca inhibición sobre Allium cepa.
Este estudio compara la toxicidad de nanopartículas de plata (Ag NPs, 20 nm) y dióxido de titanio (TiO₂ NPs, 30 nm, fase anatasa) en células HUVEC y embriones de pez cebra. La caracterización, mediante microscopía electrónica, difracción de rayos X y espectroscopía UV-Vis, confirmó sus dimensiones nanoestructuradas y su tendencia a agregarse. En medios biológicos, ambas mostraron incrementos en diámetro hidrodinámico, atribuido a un recubrimiento de PVP que reduce su biodisponibilidad. Las NPs de Ag disminuyeron de tamaño en agua para embriones, mientras que las de TiO₂ aumentaron en medio F-12. In vitro, las NPs de Ag exhibieron mayor citotoxicidad, vinculada a la potencial liberación de iones Ag⁺ y a estrés oxidativo. En pez cebra, las NPs de TiO₂ causaron pérdida de pigmentación y reducción de supervivencia (83.13% a 25 µg/mL), mientras que las de Ag mostraron toxicidad mínima, pese a acumularse en el corion. Esta divergencia se explica por el recubrimiento de PVP, que podría estar inhibiendo la liberación de Ag⁺ in vivo, pero no en cultivos ricos en proteínas. Los resultados revelan perfiles tóxicos modelo-dependientes: las NPs de Ag poseen mayor riesgo celular, mientras que las de TiO₂ afectan procesos de desarrollo en vertebrados. El estudio enfatiza la necesidad de integrar caracterización fisicoquímica y evaluaciones multimodelo para evaluaciones nanotoxicológicas precisas.
This study aims to synthesize SiO₂/Ag nanocomposite (NC) by hydrothermal method (Barbosa, A. D. et al., 2012; Morales, S. L. et al., 2014; Madathil, A. N. P. et al., 2007) and chemical reduction using aqueous extracts of Chenopodium ambrosioides L. (epazote) as reducing and stabilizing agents to synthesize SiO₂/Ag NC. For the characterization of the nanocomposites, it was used techniques such as transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), FTIR and UV-Vis spectroscopy to analyze the morphology, structure and functional properties of the synthesized NC. The synthesized NC aims to remediate wastewater for agricultural use.
The regulatory testing of graphene and other two-dimensional (2D) materials presents significant challenges due to the unique physicochemical properties of these materials. Because graphene is both the most widely used 2D nanomaterial and one of the most structurally variable, it provides a critical case study for evaluating the applicability of OECD Test Guidelines. Strengthening this connection is particularly important because OECD-accepted methods underpin regulatory compliance in frameworks such as the EU’s REACH regulation and the US Toxic Substances Control Act, meaning that gaps in guideline suitability directly affect market authorization and risk management. Existing OECD Test Guidelines (TGs) and Guidance Documents (GDs) were primarily developed for conventional chemicals and often fall short in addressing the specificities of 2D materials. These arise from their atomically thin, layered structures and quantum confinement in one dimension. This article provides a critical overview of the current status of OECD guideline applicability for graphene and proposes future directions for harmonizing regulatory testing approaches to ensure safety and compliance.
Las enfermedades infecciosas causadas por bacterias patógenas son una de las principales causas de muerte en el mundo. La adquisición de multirresistencia a los antibióticos por bacterias patógenas incrementa la dificultad para tratar infecciones, lo cual origina un problema de salud de importancia mundial. Por lo tanto, encontrar nuevas alternativas terapéuticas y nuevos agentes antimicrobianos es fundamental. En este sentido, los nanomateriales con actividad antibacteriana o “nanoantibióticos” representan una alternativa real y efectiva contra agentes infecciosos, principalmente de origen viral y bacteriano. Entre estos materiales destacan las nanopartículas metálicas, por ejercer un efecto antimicrobiano generalizado sobre bacterias Gram positivas y negativas, además de tener la posibilidad de potenciar el efecto antimicrobiano de los antibióticos existentes. Para el uso de nanomateriales antibacterianos, es fundamental caracterizar sus propiedades con protocolos estandarizados que permitan su evaluación y comparación, tales como la determinación de la concentración mínima bactericida, la concentración mínima inhibitoria, la dosis letal media, el tiempo de acción bactericida, la concentración efectiva y el tiempo de exposición requerido para lograr actividad antimicrobiana frente a una carga bacteriana específica. Asimismo, es fundamental determinar la capacidad de reutilización y el efecto bactericida o bacteriostático de los nanomateriales. En este trabajo se describen con detalle algunos de esos protocolos, enfatizando los alcances de las técnicas y su correcta interpretación.
Wheat blast, caused by the fungus Pyricularia oryzae Triticum pathotype (PoT), is a devastating disease in South America, Asia and Africa due to limited fungicide effectiveness and a lack of resistant varieties. More recently, it has also been detected in Africa, further exacerbating the global threat posed by this pathogen. In Argentina, it has been detected since 2012, but although no outbreaks have yet been recorded, this pathogen represents an imminent risk due to its presence in the nearby countries. For that, new strategies should be considered for controlling the disease and proper surveillance. Nanotechnology can contribute to protecting crops since it offers different mechanisms of action against pathogens. Thus, metallic oxide nanoparticles obtained by physicochemical or biogenic methods can act as antimicrobials. This study involved the biosynthesis of green copper oxide nanoparticles (CuONPs) from the fungus Trichoderma harzianum and evaluation of their ability to reduce fungal mycelium growth and wheat blast disease symptoms in plants. Physicochemical characterization of the CuONPs performed by TEM and EDS showed elongated fibers in shape and an average size of 397±55nm in length and 124±13 nm in width, as good physico-chemical stability. In vitro and in vivo experiments to evaluate the potential of CuONPs against PoT showed that they were effective in strongly inhibiting the mycelial growth of PoT native aggressive strains PY15, PY22 and PY34 by 74, 72 and 67% respectively, at a dose of 1000 ppm. Moreover, CuONPs at a dose of 500 ppm applied as a foliar spray on wheat plants inoculated with PY34 caused a reduction of 95% in disease severity. Further, wheat plants in which their seeds were previously pelletized with 500 ppm CuONPs showed a disease symptom reduction of 90%. These findings confirm that the biosynthesized CuONPs have a promising antifungal activity, which could be used as protection of wheat against PoT pathogen.
Durante los últimos años, el estudio fino de las propiedades de los nanomateriales (NMs) ha transformado la forma de abordar la ciencia de los materiales. Esto ha impactado en todas las áreas del conocimiento, con aplicaciones importantes en biomedicina, energía y medio ambiente. Sin embargo, además de los beneficios conferidos por estos NMs, la comprensión de sus efectos adversos y sus mecanismos de acción en diversos organismos y ecosistemas ha llevado al surgimiento de un concepto emergente: la nanotoxicología. Esta disciplina busca descifrar las interacciones moleculares, celulares, tisulares y orgánicas entre un NM y las estructuras biológicas de los organismos. También estudia cómo estos afectan la fisiología de los organismos y el medio ambiente.
Las nanopartículas de óxidos metálicos se encuentran entre los nanomateriales más utilizados en diversos sectores, como la medicina, la agricultura, la industria alimentaria y los dispositivos electrónicos, debido a sus propiedades funcionales, como gran área superficial, estabilidad química y actividad antimicrobiana. Sin embargo, su creciente producción y uso han incrementado su liberación al medio ambiente, especialmente en ecosistemas acuáticos. Diversos estudios han demostrado que estas NPs pueden inducir efectos tóxicos en organismos acuáticos afectando el equilibrio ecológico. La toxicidad depende de factores como el tipo de óxido metálico, el tamaño de las NPs, la carga superficial y su comportamiento en medios acuosos. En esta revisión se analizan las características fisicoquímicas de las nanopartículas de dióxido de titanio (NPs TiO2), de óxido de zinc (NPs ZnO) y de óxido de cobre (NPs CuO). La revisión resume los mecanismos de acción y la toxicidad asociada con estas NPs con el objetivo de proporcionar una visión general sobre su impacto ecológico y los desafíos actuales en su evaluación y regulación.
Derivado de la creciente incorporación de nanopartículas de plata (AgNPs) en el uso de productos como empaques alimentarios, fármacos, cosméticos, alimentos y bebidas, principalmente por sus propiedades antimicrobianas, el presente trabajo de revisión analiza de manera integrativa el impacto potencial de estas nanopartículas (NPs) en sitios blanco como el sistema nervioso central (SNC) y el intestino delgado (ID), enfatizando mecanismos de toxicidad inducidos por AgNPs. Se abordan efectos a nivel cerebral sobre la barrera hematoencefálica (BHE), cerebelo, astrocitos, células de glioblastoma, así como en el ID y su microbiota, explorando su relación con procesos inflamatorios, formación de especies reactivas de oxígeno (ROS), expresión de proteínas como metalotioneínas (MTs), claudina-5 y otros mediadores celulares. Se destaca que características como el método de síntesis, tamaño, concentración y dosis de las AgNPs son determinantes en sus efectos benéficos o adversos. Esta revisión resalta también la necesidad de establecer marcos regulatorios sólidos para su uso seguro y promueve un enfoque multidisciplinario para evaluar de manera integral los riesgos y beneficios asociados con el uso de AgNPs, así como alianzas globales que garanticen su implementación segura y efectiva hacia un futuro más responsable y sostenible.
Engineered nanomaterials (ENMs) exhibit novel properties that offer significant benefits across various industrial sectors and are increasingly present in consumer products worldwide. However, safety assessments have predominantly focused on specific regions, such as the European Union (EU), leaving potential human and environmental risks in other areas insufficiently understood. The absence of a globally harmonized regulatory framework further complicates risk management, due to data variability, uncertainty, and the complexity of ENMs. In response, some countries have developed diverse tools and methodologies to address these regulatory challenges. This article presents an overview of current safety assessment methodologies and reviews international regulatory approaches for ENMs. It also proposes general recommendations for initiating a regulatory framework in Mexico, informed by existing scholarly insights. The aim is to support the development of locally relevant strategies that align with international best practices.
Los exosomas son vesículas de tamaño nanométrico que han sido vislumbradas como potenciales vehículos de entrega de fármacos en mamíferos y en plantas. Al igual que los sistemas farmacéuticos, los exosomas necesitan mantener atributos de calidad que permitan su correcto desempeño farmacocinético y farmacodinámico para producir el efecto terapéutico deseado. Estos mismos atributos, tales como la distribución del tamaño, el potencial zeta, la integridad de la membrana, entre otros, permiten asegurar la capacidad de los eventos de fusión o la internalización en la célula diana, no obstante, los exosomas que pueden ser empleados como nanotransportadores también deben demostrar otros atributos como un adecuado perfil de liberación del fármaco. Este proceso de entrega del fármaco es guiado por los fenómenos difusivos, la gradual erosión de la membrana y la permeabilidad del fármaco a través de la bicapa lipídica. Para identificar la contribución de cada mecanismo sobre la liberación de fármacos se hace imprescindible las evaluaciones in vitro. En esta revisión, discutimos sobre los resultados cinéticos de diferentes reportes sobre formulaciones con exosomas y mostramos su relación con los métodos preparación exosoma-fármaco. Concluimos sobre la incidencia de patrones cinéticos que se ajustan al comportamiento de la difusión clásica.
