Aplicaciones Industriales en
Nanotecnología
Experiencias del INTI
El INTI
El INTI es un organismo descentralizado del Ministerio de Industriade Transferencia Tecnológica 42 centros de investigación y desarrollo especializados en diferentes áreas de la industria. 2603 tecnólogos, técnicos y auxiliares trabajan a diario en el INTI para promover la innovación y la transferencia tecnológica. Más de 25.000 servicios tecnológicos que se ofrecen. 8.800 empresas por año reciben atención 50.000 Verificaciones de equipos en el ámbito reguladoAlimentos
Calidad, Extension y Desarrollo
Construcción, materiales y procesos
Electrónica y Metrología
Química‐ Biotecnología Industrial
Recursos naturales y medio ambiente
Asistencia Técnica
Análisis y Ensayos
Investigación, Desarrollo e Innovación
Formación de Recursos Humanos
Metrología y calibración
El INTI: Áreas temáticas y actividades
PLATAFORMA DE NANOSENSORES Y BIONANOINSUMOS PARA
DIAGNÓSTICO POC DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS (NANOPOC)
FS Nano 2010/005
INTI – Procesos Superficiales INTI – Micro y Nanoelectrònica UNSAM - IIB
Biochemiq S.A. Agropharma S.A. AADEE S.A.
Obtener el prototipo de una plataforma de diagnóstico POC basada en
bionanomateriales de reconocimiento específico que incluya las
siguientes características:
•
Portàtil y de bajo costo•
Rápida respuesta• Lectura simple de los resultados • Buena sensibilidad y especificidad
• Que el ensayo pueda ser llevado acabo por personal mínimamente entrenado • Que permita procesar un número elevado de muestras en poco tiempo
• Que los bionanoinsumos sean estables a temperaturas ambiente elevadas sin refrigeración • Que permita la detección de múltiples patógenos o distinguir entre distintos patógenos yo cepas
Integración del sistema portátil y prototipo.
Prototipo Nanopoc i3 (2013):
Rediseño optimizado en material ABS
Sistema de encastre rápido
Indicación lumínica de funcionamiento
y medición
Nanotecnología para Textiles Funcionales
FS Nano 2010/ 00
Laboratorio de Sistemas de Liberación Controlada
FS Nano “Nanotecnología para Textiles Funcionales”
Directora Técnica: Dra. Laura Hermida (INTI)
RAPP: Ing. Marina Pérez Zelaschi (INTI)
www.nanofuntex.fi.mdp.edu.ar
OBJETIVO General:
Obtención de textiles funcionales mediante
herramientas de la micro/nanotecnología
OBJETIVO específico
Obtención de textiles para el control de
vectores de enfermedades empleando
agentes funcionales incorporados en nano
y microsistemas aplicados sobre sustratos
textiles.
Laboratorio de Sistemas de Liberación Controlada
FS Nano “Nanotecnología para Textiles Funcionales”
Herramientas Micro/nanotecnológicas:
Microcápsulas con repelentes Nanofibras con repelentes Nanopartículas con repelentes Formación denano-complejos con ciclodextrinas
Aplicación textil
Textiles repelentes a mosquitos
Ensayos de repelencia (cage test)
Repelencia
Nanofibras por electrospinning
“Electrospraying”
Fibras uniformes
Perlas + Fibras
Perlas
Ajuste de condiciones del procesamiento
Centro Nacional de Micro y Nano-electrónica del Bicentenario
Centro Nacional de Micro y Nano-electrónica del Bicentenario
Desarrollo de LEDs basados en ZnO
Depósito de nano hilos por el método Vapor-Líquido-Sólido (VLS)
Nanohilos de ZnO dopado con 10%Li, a) crecidos a 730C, b) crecidos a 900C.
(a)
(b)
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0 3000 6000 9000 12000 15000 3,27eV 2,4eV 2,35eV 2eV 900°C 730°C 600°C 450°C Bulk ZnO PL ( u .a.) E (eV)Fotoluminiscencia de
nanohilos de ZnO puros
crecidos a diferentes
temperaturas
Estructuras micro/nano utilizadas en la modificación de plásticos
Compuesto Nanoreforzado/intercalado Compuesto Nanoreforzado/exfolidado Micro-compuesto Silicatos Laminares Celulosa micro/nanofribriladaMateriales plásticos nanoreforzados
Materiales más livianos
Mejores propiedades mecánicas
Mayor resistencia térmica
Mayor estabilidad dimensional (industria automovilística)
Importantes mejoras en el comportamiento frente a la llama
(construcción, cables, etc.)
Embalajes con mejores propiedades barrera a gases, mejor
resistencia al impacto, mejoras en las propiedades antiestáticas.
Obtener mejoras muy superiores a las alcanzadas con cargas o refuerzos de mayor tamaño, trabajando con cantidades muy inferiores (<10 % en peso) en proporción a las cargas inorgánicas normalmente utilizadas en la industria plástica (20-40 % en peso).
Materiales plásticos nanoreforzados: Porqué plásticos nanoreforzados?
Desarrollo de materiales biodegradables con funcionalidades
comparables a las de los plásticos de origen petroquímico para
distintas aplicaciones.
Materiales biodegradables nanoreforzados
Biopolímeros provenientes de recursos agrícolas
Obtenidos a partir de microorganismos
Ventaja de su biodegradabilidad y que pueden obtenerse a
partir de materias primas derivadas de recursos renovables y
altamente disponibles.
Disminución del consumo los recursos petroquímicos
Disminución del impacto de residuos
Valorización de residuos agroindustriales
Nanotecnología - Proyecto FS-Nano 008/2010
Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica
“Nanocompuestos termoplásticos ignífugos, libres de
halógenos y antimonio”
Lic. Cecilia Lorenzo
Centro de Procesos Superficiales
Líneas de trabajo actuales en nanotecnologìa:
•Síntesis de nanopartículas (Reactores “batch” y μ-reactores).
•Aplicaciones biológicas de las nanopartículas.
•Desarrollo de sensores, biosensores y plataformas de diagnóstico
portátiles empleando nanomateriales y detecciòn electroquímica y
óptica.
Objetivo estratègico:
Cargas inorgánicas con nanoplata
Escalado a 1 g de NP por lote
(suficiente para 10000 determinaciones).
γ-Fe2O3@SiO2
Centro de Procesos Superficiales
Aptámeros reconocedores de biomarcadores de apoptosis
Espermatozoides apoptóticos con nanopartículas-aptámero.
Viabilidad antes 40%, después 70%. Umbral de fertilidad 50% aprox. Aptámero-fluoróforo
Centro de Procesos Superficiales
• Nanofibras por electrospinning. (INTI-Textiles).
• UT Nanomateriales :Pintura bactericida con nanoplata, FSNano05 plataforma de diagnóstico “point of care”, Aptámeros reconocedores de biomarcadores de apoptosis, Arreglos de nanosensores electroquímicos. (INTI-Procesos
superficiales).
• Influencia en las propiedades eléctricas y reológicas de adhesivos epoxi mediante la incorporación de nanotubos de carbono (INTI-Caucho). • Laboratorio Biomateriales UT materiales y transporte. Recubrimientos
Cerámicos (INTI-Mecánica).
• Plataforma de Nanosensores y bioinsumos para enfermedades infecciosas. Microbobinas. FSTICs 02: Nanohilos de ZnO como elemento electroluminicente. Plataforma del equipo Dual Beam. Diseño y fabricación de microbolómetro de imágenes infrarojas para aplicaciones espaciales. Arreglo de microsensores basados en nanomateriales hibridos funcionalizados. (INTI- CNMB)
• Laboratorio de Sistemas de Liberación Controlada. Micronanoencapsulado:
Desarrollo hasta escala piloto de emulsiones lipídicas parenterales empleadas como insumo en la fabricación de propofol, Desarrollo de formulación de liberación
controlada para repelencia de aves para uso urbano o agronómico, Nanotecnología para el control de ectoparásitos en perros, Proyecto raspe y huela,
Microencapsulación de nutrientes para incorporación a alimentos, Proyecto UE Nanopymes Área Agroalimentos “Desarrollo de Alimentos Funcionales a base de ingredientes nutricionales micro/nano encapsulados”. Desarrollo de nanoadyuvantes para inmunización por vía intramucosa. Micro/nanoesferas biodegradables de
liberación prolongada (INTI- Química)
• Grafeno. Sintetización del grafeno (INTI-Física)
• Materiales plásticos y biodegradables Nanoreforzados. Nano y microcompuestos
poliméricos.(INTI-Plásticos)
Nanofibras por electrospinning
Electrospinning de PAN
Laboratorio de Sistemas de Liberación Controlada
Sustancia o
agente
funcional
Protección de factores ambientales
Convertir líquidos en sólidos
Enmascarar sabores y olores
Control de la liberación
Aumentar la biodisponibilidad
Diversas tecnologías de micro/nano encapsulaciónMICRO/NANOENCAPSULACIÓN
Desarrollo de emulsiones lipídicas parenterales (tamaño de gota 200 nm)ANR con PYME farmacéutica
Desarrollo formulación de liberación controlada para
repelencia de aves
Convenio con empresa agroquímica
Nanotecnología para el control de ectoparásitos en perros
Proyecto PRE-Semilla FAN con PYME veterinaria
Laboratorio de Sistemas de Liberación Controlada
Proyectos en el área de agroalimentos
Obtención de alimentos funcionales por micro-encapsulación de bioactivos
Financiación INTI
Microencapsulación de anti-microbianos para obtención de envases activos
Financiación UE 7PM. Coordinación INTI: Dra. Patricia Eisemberg (INTI-Plásticos) Microcápsulas de
aceite de lino (fuente de -3)
Pan enriquecido con microcápsulas de aceite de lino Microcápsulas de antimicrobianos de origen natural Estudios de compatibilidad con el polímero matriz (PHB)
Uso del grafeno para el desarrollo de un patròn de resistencia – Efecto
Hall cuàntico
Proyecto INTI-NIST
Nanotecnología y Medio Ambiente
Proyecto
Estudio de posibles riesgos
ambientales con nanopartículas de
Ni‐alúmina
biodegradabilidad ecotoxicidad
Centro de INTI‐Ambiente Centro de INTI‐Química
Nanotecnología y Medio Ambiente
Ensayo con algas
Pseudokirchneriella subcapitatta
Ensayo Microtox Vibrio fischeri Ensayo de lechuga
• Prospectiva e identificaciòn de nichos tecnològicos
• Construcciòn de capacidad operativa
• Formaciòn de asociatividades
• Definiciòn de objetivos y formulaciòn de un proyecto
• Fuentes de financiamiento – Formalizaciòn de asociatividades (CAPP, etc)
• Ejecuciòn. Control de objetivos. Resultados
• Innovaciòn: obtenciòn de un bien novedoso que posea un valor de uso o de cambio
