Toxicidad del grafeno en el esperma humano

Por Francisco R. Villatoro, el 21 agosto, 2016. Categoría(s): Biología • Ciencia • Medicina • Nanotecnología • Noticias • Science ✎ 17

Dibujo20160821 bright-field image Sperm exposed to rgo after 3 hour incubation srep30270-sf3

¿Quieres llamar la atención mediática al estudiar la toxicidad de un nanomaterial? Pues usa el grafeno y estudia el esperma humano. Ya hay varios estudios que han tomado este camino. El nuevo estudio publicado en Scientific Reports indica que concentraciones entre 1 y 25 μg/ml no afectan a la viabilidad del esperma. El nuevo trabajo, que quizás busca un premio Ig Nobel, usa los espermatozoides para estudiar la citotoxicidad porque en humanos es el camino más fácil.

Estudios previos en modelos animales (administración por vía intravenosa a ratones de dosis de hasta 1 mg/ml) muestran daños por estrés oxidativo en el ADN y en la membrana celular, acumulacion en los testículos, provocando inflamación, nódulos y lesiones, y reducción de la motilidad de los espermatozoides. En el nuevo trabajo se estudian dos nanomateriales a base de carbono funcionalizados que se han propuesto para aplicaciones biomédicas. En concreto, nanotubos de carbono con un grupo carboxilo (CNT–COOH) y óxido de grafeno reducido (rGO).

El artículo es Waseem Asghar, Hadi Shafiee, …, Utkan Demirci, «Toxicology Study of Single-walled Carbon Nanotubes and Reduced Graphene Oxide in Human Sperm,» Scientific Reports 6: 30270 (19 Aug 2016), doi: 10.1038/srep30270.

[PS 03 oct 2021] Recomiendo el breve artículo de Arpita Adhikari, Joydip Sengupta, «Toxicity of Carbon Nanomaterials,» Chapter 6, Environmental Applications of Carbon Nanomaterials‐Based Devices, edited by Shadpour Mallakpour and Chaudhery Mustansar Hussain, Wiley (17 Sep 2021), doi: https://doi.org/10.1002/9783527830978.ch6, arXiv:2109.13918 [cond-mat.mtrl-sci] (20 Sep 2021). [/PS]

Dibujo20160820 SWCNT-COOH-reduced-graphene-oxide concentration and time dependent sperm toxicity study srep30270-f1

Los nanotubos de carbono y el grafeno son insolubles en agua, por ello se funcionalizan para mejorar sus solubiliidad y su unión a ciertos fármacos. Los nanotubos de carbono de una sola capa se suelen funcionalizar  con un grupo carboxilo (SWCNT-COOH). Para funcionalizar láminas de grafeno monocapa se recurre al óxido de grafeno, que se reduce parcialmente para mejorar su conductividad eléctrica dando lugar al llamado RGO.

Dibujo20160821 Sperm viability analysis after incubation with nanomaterials srep30270-f2

La viabilidad de los espermatozoides humanos en un cultivo con diferentes concentraciones de SWCNT-COOH o de RGO se cuantificó tras 30 minutos y tras 3 horas. Para dosis inferiores a 25 μg/ml no se observan efectos en la viabilidad del esperma.
Sin embargo, se observan señales de posible estrés oxidativo, lo que podría tener efectos adversos sobre la fertilidad masculina en mayores cantidades y durante períodos más largos que los estudiados. Por ello los autores del estudio reclaman futuros análisis de los efectos de estos nanomateriales en los espermatozoides.



17 Comentarios

  1. Hola Francis. Como siempre muy agradecido por todo tu trabajo. Al hilo de este post, sobre otro de allá por 2009 en el que hablabas de un estudio sobre la fibrosis pulmonar si se respiraran nanotubos de carbono. Me parece un tema serio. Me preguntaba si, una vez se desarrolle y generalice el grafeno como material panacea, con el tiempo se liberaría al medio ambiente y cada vez habría más concentración. Podrían degradarse y fragmentarse tendiendo a ser cada vez más pequeños y difíciles de contener. ¿Sería esto peligroso? ¿Habría en tal caso manera de evitar su dispersión o eliminarlo del agua, aire, alimento o del entorno en general?

        1. Don patente, que se haya patentado el uso del óxido de grafeno (que no el grafeno) como adyuvante para vacunas, no significa que alguna vacuna para la COVID-19 use el óxido de grafeno. Ninguna vacuna de las 292 del listado oficial de la OMS usa óxido de grafeno como adyuvante. Ninguna. No he negado y nunca negaré que quizás algún día en el futuro haya alguna vacuna que lo use; pero a día de hoy y para la COVID-19 ninguna lo usa.

          1. Mirate el informe del doctor Pablo Campra, sobre lo que ha encontrado en cuatro de las vacunas del covid y eso que solo ha analizado cuatro.

          2. Josean, lo he mirado y Campra no ha encontrado grafeno; su espectro Raman no muestra el pico 2D que caracteriza a un material 2D como el grafeno; solo ha observado los picos G y D, que caracterizan materiales con dobles enlaces de carbono C=C. Obviamente, no ha observado óxido de grafeno, aunque él afirme en su informe, no sé por qué, que no es necesario observar el pico 2D, porque sus muestras no presentan dicho pico; lo cierto es que si no presentan dicho pico, ni son grafeno, ni son óxido de grafeno.

          1. Francisco ¿ha visto el informe publicado ayer por el Dr en Ciencias Químicas Pablo Campra Madrid (Universidad de Almería) sobre la presencia de oxido de grafeno en las vacunas Covid-19 estudiado con espectroscopía micro-Raman?

          2. Gracias, Cuki, no lo había visto (https://www.researchgate.net/publication/355684360_Deteccion_de_grafeno_en_vacunas_COVID19_por_espectroscopia_Micro-RAMAN). Lo he leído por encima… Para la detección de (óxido de) grafeno por Raman hay que observar las bandas 2D y G (y D), con un pico más intenso y definido en la banda 2D que en la G (y D). El doctor Campra Madrid afirma que «la intensidad de este pico [el 2D] ha resultado siempre muy reducida en comparación con los picos G y D de los espectros». Por tanto, no ha detectado (óxido de) grafeno. Por alguna razón que ignoro afirma que «ello puede deberse a que en óxido de grafeno la intensidad relativa del pico 2D respecto a los picos G y D aparece muy disminuida». Sin la detección intensa y clara del pico 2D no se puede afirmar la detección de (óxido de) grafeno. Sin embargo, afirma que «por ello en este estudio de prospección se ha prescindido en general de analizar el pico 2D por razones de mayor eficacia». En conclusión, no se ha observado grafeno; se ha observado la presencia de moléculas orgánicas con enlaces C=C (quizás, ARN).

      1. Detección de Grafeno en Vacunas Covid-19 por Espectroscopía Micro-Raman.
        Informe Técnico.
        Almería, España, 2 de Noviembre del 2021.
        Prof. Dr. Pablo Campra Madrid (Doctor en Ciencias Químicas y Licenciado en Ciencias Biológicas)
        https://verificarfirma.ual.es/varificarfirma/code/tSSoCCK0v5LGK1kjtpwdg==

        https://www.dropbox.com/s/b3kbszxvjg1hebl/1-INFORME_T%C3%89CNICO_FINAL_DETECCI%C3%93N_DE_GRAFENO_EN_VACUNAS_COVID.pdf?dl=0

        1. Dra. Andrea Milozzi, lea mi respuesta a Cuki, más abajo, sobre este tema. Los resultados del Dr. Campra demuestran que ha observado un material orgánico con enlaces C=C, pero que no ha observado ningún material 2D de carbono (sea grafeno, óxido de grafeno, o similar) que debe mostrar el pico llamado 2D (por razones obvias) en su espectro Raman; según el Dr. Campra sus experimentos no muestran dicho pico (aunque en su informe afirme que es innecesaria observar el pico 2D para detectar un material 2D, quién sabe el porqué realiza dicha afirmación sin sentido).

          1. Muchas gracias por tus explicaciones Francisco R. Villatoro.
            Dices que no hay grafeno y tienes tus motivos.
            ¿cuál es para ti el motivo de tantos problemas de coagulación entre los vacunados?
            ¿el origen del magnetismo en el brazo de los vacunados?

          2. Rubén, no existe magnetismo entre los vacunados (el sudor es responsable de los vídeos fake que puedes disfrutar en redes sociales); por cierto, el grafeno no es un material magnético. En cuanto a los problemas (muy excepcionales) de coagulación entre los vacunados con AstraZeneca y Janssen (que no en las vacunas de Pfizer o Moderna), no se sabe la causa exacta, se han propuesto varias, pero las más firme es que se produce una reacción inmunitaria contra el adenovirus que vehicula estas vacunas, que da lugar a la formación de anticuerpos contra el factor plaquetario 4, que induce la formación de agregados de plaquetas, responsables de los problemas de coagulación.

        1. Marcela, porque hay negacionistas de las vacunas que buscan asustar a otras personas afirmando que las vacunas contienen todo lo que parezca tóxico; entre todas las barbaridades que han dicho que contienen las vacunas no podía faltar el material de moda, el grafeno (en concreto, el óxido de grafeno).

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