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1 micrón 10 -6 metro
1 nanómetro 10 -3 micron
1 nanómetro 10 -9 metro
UNA NUEVA ESCALA !!!!
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En Nanotecnología:
-Fuerte interrelación entre ciencia y tecnología
-Necesidad de multidisciplinaridad (se trascienden los límites
de un determinado campo científico)
-Nuevos conocimientos……nuevas herramientas (permiten
observar y medir a escala nano)
-Microscopio de fuerza atómica (AFM), De transmisión
(TEM), de efecto túnel (STM)
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CONCEPTUALIZACIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS
Las innovaciones permiten adecuarse a la evolución de las
condiciones ambientales y son vitales para la
supervivencia.
Sin embargo, la evolución del entorno social, aún se está
adaptando al cambio que la “revolución nanotecnológica”
produce en los deseos y necesidades de los clientes.
En algunos casos se deben vencer barreras para poder
justificar económica y socialmente su existencia.
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�Modificación (producto conocido por la empresa y el mercado).
Productos que ya existían pero que incorporan nuevas tecnologías,
es decir, varían sus características físico-químicas de modo que
desean mejor los servicios que venían prestando. Generalmente
no genera resistencia
� Imitación de productos similares en el mundo
� Innovación (producto nuevo para la empresa y el mercado) Productos innovadores que satisfacen necesidades no satisfechas por ningún producto hasta el momento.
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A LITTLE HELP FROM MY FRIENDS!!!
Alternativas de financiamiento para escalado
-Necesaria contribución del Estado para las primeras etapas
-Ejemplo: FAN Proyectos Pre-semilla
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La propuesta implica el diseño y fabricación de un sistema de detección de bacterias patógenas basado en la derivatización de virus bacterianos (bacteriófagos) sobre nano partículas de hierro.
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www.fan.org.ar/proyectos-presemilla
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www2.mecon.gov.ar/fan/
Con vuelo propio!!!
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Beneficios potenciales que ofrece la Nanotecnología a la Industria Alimentaria
www.nature.com
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APLICACIONES NANOTECNOLÓGICAS ACTUALES Y PROYECTADAS PARA EL SECTOR ALIMENTARIO
Categorías principales:
-Ingredientes alimentarios que han sido procesados o formulados para formar nanoestructuras
-Aditivos nanoparticulados, nanoestructurados
-Desarrollo de materiales “inteligentes o activos” en packaging
-Dispositivos y componentes basados en nanotecnologí a, por ej. nanofiltración, tratamiento de agua, nanosensores p ara seguridad y trazabilidad alimentaria.
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MEDICINA
ALIMENTOS
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Protección contra las condiciones perjudiciales en el tracto gastrointestinal superior
Protección contra las condiciones adversas en el producto
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Foodtech International, 2011Salvona Technologies developed a multi-component delivery system3,4,5. This system, MultiSal™, delivers multiple active ingredients that do not normally mix well, such as water-soluble and fat-soluble ingredients, and releases them consecutively.
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Enmascarar sabores u olores desagradables
Adición de nanocápsulas que contienen aceite de atún, rico en
ácidos grasos omega 3 nanocapsules en panificados
Las cápsulas están diseñadas para abrirse en el estómago, ya que
el omega 3 es susceptible a la oxidación.
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Nanoencapsulación de fitoesteroles en liposomas
Apariencia de suspensiones de liposomas que contienen esteroles dispersables en agua o aceite
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Péptidos bioactivos:
•actividad antihipertensiva, •antiinflamatoria,•antibacteriana, •Antiviral
Desafíos: enmascarar el amargor, excesiva reacción de Maillard
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MEDICINA
ALIMENTOS
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Nanopartículas de hierro incluídas en Liposomas
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VITAMINA A
vital para el desarrollo del niño, rol en la vision y salud ocular, en el Sistema immune, en función neurológica.
Suplementación : dosis elevadas farmacológicas
Fortificación de alimentos: es segura???
-se acumula en tejidos adiposos (altas dosis-tóxica)-pobre dispersión en sistemas acuosos (bebidas y alimentos de
alta humedad)-altamente lábil bajo condiciones medioambientales (altas
pérdidas durante procesamiento, transporte y almacenamiento.
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De la cosm ética o farmacéutica a los alimentos
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Cocleatos son micro y nanopartículas de bicapas de fosfolípidos empacados como hojas y enrollados en espiral
(BioDelivery Sciences International, 2008)
De la cosmética o farmacéutica a los alimentos
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Reducción de colesterol en leches por el uso de cic lodextrinas
Effect of Cholesterol Removal Processing Using �-Cyclodextrin on Main Components of MilkA. M. Maskooki, 1 S. H. R. Beheshti, 2 S. Valibeigi, 1 and J. Feizi 2 2013
Concentración de ciclodextrinas: 0,5; 1 y 1,5%Contenido de grasa: 1; 2,5 y 3%
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Otro disparador de ideas
PREOCUPACIÓN!!! ALTA INGESTA DE SAL
Dosis máxima 2,3 mg Recomendada 1,5 mg
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Bottom-up: producción a gran escala de nanopartículas de NaCl (diámetro promedio= 59 nm)
Sal común: 2500nm
Inconvenientes: exposición a la humedad ambiental
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Necesitamos de la Fisiología humana
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EXCELENTE IDEA!!! NATURALEZA+NATURALEZA
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ALGUNOS DISPOSITIVOS DE APLICACIÓN ACTUAL
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www.nanoneutralization.com
PROCESO DE NANONEUTRALIZACIÓN
DE ACEITES
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NANOFILTROS DE ALUMINA
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Mayor barrera que hay que superar en los desarrollos académicos??? ESCALA Y COSTO
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Procesos en los que se utilizan:
Farmacia y Biotecnología: - separación de proteínas-Retención de endotoxinas, bacterias y virus
Prefiltración en ósmosis inversaAumento de capacidad de filtración en piscinas y spas
Procesamiento de alimentos y bebidas
-Vino Chianti: sedimento inicial medido en turbidez de 0,3NTU pasa a 0,01 NTU (Nephelometric Turbidity Units).
-Cerveza: remoción de exceso de células de levadura
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FILTRACIÓN POR MEMBRANAS
Microdyn-Nadir Company, 2014
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Suero de queso: Después de los pre-tratamientos de clarificación, descremado y pasteurización, el suero se separa en dos fracciones: el Retenido y el Permeado, que contienen prácticamente agua y una buena parte del cloruro de sodio (si está presente en grandes cantidades en el suero).El proceso consigue de reducir el contenido de Sodi o y Cloruros.
Si el objetivo final es la preparación de un polvo o un Concentrado Líquido destinado al consumo Humano o Animal, es absolutamente recomendable, ya que reduce de por lo menos un 40% la concentración de Sodio en el polvo final (se puede llegar hasta al 8% de Sodio residual).
www.redaspa.com
Nanofiltración
Leche (entera o desnatada): permite preparar leche pre-concentrada en Lactosa y destinarla a elaboración de productos para alimentación infantil.
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Eliminación de alcohol en cervezas
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Eliminación de alcohol en vinos
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Nanocelulosahttp://www.ipst.gatech.edu/
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www.celluforce.com
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UN MERCADO MUY ATRACTIVO!!!
REVESTIMIENTOS DE UTENSILIOS DE COCINA Y EQUIPOS DE PROCESAMIENTO
Formas nanoparticuladas de metal, óxidos metálicos o una resina para crear
superficies antimicrobianas, con resistencia a arañ azos, o resistentes a la
corrosión
Las propiedades antimicrobianas de las nanopartículas de plata:
incorporación en la superficie interna de heladeras domésticas
Daewoo,Corea del Sur
Hitachi, Japón
LG Electronics, Corea del Sur
Samsung, Corea del Sur
Otros ejemplos:
Superficie de las tablas de cortar (A-DO Mundial, Corea del Sur; Küchenprofi,
Alemania)
Biberones y vasos (Baby Dream ® Co. Ltd., Corea del Sur)
teteras (SongSing Nanotecnología Co. Ltd., Taiwán)
Cocina y vajilla (Nano Care Technology Ltd., China)(Bund, 2008).
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Evaluación de transferencia !
Evaluación de toxicidad!!
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UN FUTURO PROMISORIO
�La matriz industrial todavía presenta problemas estructurales caracterizados por la insuficiente sofisticación tecnológica en sectores de mayor valor agregado.
�Habrá que apoyar las cadenas de alto componente tecnológico y favorecer la articulación complementaria en otras cadenas.
�La superación de estas limitaciones requiere la participación de muchos sectores
� Las oportunidades que ofrecen las nanociencias y la s nanotecnologías, es una cuestión a aprovechar.
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DONDE PONDREMOS LOS LIMITES EN NUESTROS DESARROLLOS???