Caracterización y análisis de nanopartículas en laboratorio
Sus necesidades: analizar las propiedades y los efectos de las nanopartículas en sus ámbitos de aplicación
Análisis de nanopartículas en laboratorio
Elanálisis de nanopartículas permite comprender sus propiedades físicas, químicas y sus efectos. Nuestro laboratorio especializado en el análisis de nanomateriales y el análisis de nanopartículas pone a su disposición técnicas de vanguardia para:
- Identificar y cuantificar las nanopartículas,
- Estudiar su morfología, tamaño y distribución,
- Comprender sus interacciones en su entorno de aplicación.
Los distintos tipos de nanopartículas
Compuestas de metales u óxidos metálicos, son estables y versátiles. Se utilizan en protectores solares, depuración y dispositivos médicos. Ejemplos: plata, oro, dióxido de titanio (TiO₂).
A base de carbono, son biocompatibles y biodegradables. Se emplean en la liberación de fármacos, la conservación de alimentos y las biotecnologías. Ejemplos: nanopartículas lipídicas, quitina.
Al combinar materiales orgánicos e inorgánicos, unen versatilidad y rendimiento para la imagen médica, los materiales inteligentes y la detección de contaminantes.
¿Por qué identificar y cuantificar las nanopartículas?
La identificación y la cuantificación de las nanopartículas son esenciales para controlar sus propiedades, garantizar su seguridad y optimizar sus efectos en un material o una muestra.
Este tipo de análisis responde a varios retos:
Seguridad sanitaria : garantizar que las nanopartículas utilizadas no presenten riesgos para la salud humana, especialmente en los sectores farmacéutico y cosmético
Optimización del rendimiento : adaptar las propiedades de las nanopartículas para mejorar la eficacia de los productos, por ejemplo ajustando el tamaño de las partículas para influir en la biodisponibilidad de los medicamentos
Innovación tecnológica : desarrollar nuevos materiales y aplicaciones comprendiendo y manipulando las propiedades únicas de las nanopartículas
Conformidad normativa : cumplir las normas vigentes relativas al uso de nanopartículas, como las establecidaspor la Farmacopea Europea
Control de calidad : detectar e identificar las partículas no deseadas o las contaminaciones en los productos para garantizar su pureza y calidad
Nuestras soluciones: acompañarle en la caracterización y el análisis de nanopartículas
Con un parque analítico de 5 200 m² y un equipo dedicado al análisis de partículas, el laboratorio le ofrece servicios de acompañamiento en el estudio y el desarrollo de sus productos a base de nanopartículas.
El análisis de nanopartículas comprende:
- Caracterización morfológica : medición del tamaño, la forma y la distribución de las partículas mediante técnicas como la microscopía electrónica (MEB).
- Análisis químico : identificación de la composición elemental y molecular para determinar sus propiedades.
- Estudio de superficie : evaluación de la carga y la funcionalización para anticipar las interacciones con otras sustancias.
- Análisis granulométrico : medición de la distribución de tamaños de las partículas en una muestra.
- Análisis del seguimiento individual de partículass : permite observar y cuantificar las partículas en movimiento en un medio determinado. Este análisis permite comprender su dispersión, su estabilidad y sus interacciones.
Nuestras técnicas de caracterización de nanopartículas
ICP-AES e ICP-MS: análisis de trazas y de composición química en un producto a base de nanomateriales
DRX : análisis estructural
BET: medición de la superficie específica
SP-ICP-MS : detección de nanopartículas
Microscopía Raman : detección y caracterización de nanopartículas
MEB-FEG-EDX : determinación del tamaño y la forma de las nanopartículas
Granulometría láser: recuento y distribución granulométrica
Picnometría de helio : medición de la densidad
DLS: medición de nanoemulsión y estudio de la estabilidad de una suspensión mediante titulación del potencial zeta
Nuestras acreditaciones para la caracterización de nanopartículas
FILAB es el primer laboratorio acreditado por COFRAC ISO 17025 para la caracterización de nanomateriales, y más precisamente la distribución de tamaño y forma de nanopartículas mediante MEB-EDX, y la determinación del tamaño de las nanopartículas por SP-ICPMS. Esta acreditación garantiza análisis fiables y conformes con los requisitos normativos. Este compromiso con la calidad permite acompañar a nuestros clientes industriales en condiciones óptimas.
Para acompañarle en las mejores condiciones, el laboratorio FILAB está homologado para el Crédit Impôt Recherche (CIR). Asimismo, FILAB es miembro de la comisión AFNOR/X457 «Nanotechnologies»
*Nuestro alcance de acreditación incluye:
- La distribución de tamaño y forma de nanopartículas por MEB-EDX
- La determinación del tamaño de las nanopartículas por SP-ICPMS
(Más información en www.cofrac.fr – acreditación n.º 1-1793)
Uso de nanopartículas en farmacéutica y cosmética
Las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO₂) y de óxido de zinc se utilizan en las cremas solares para ofrecer una protección eficaz contra los UV sin ser visibles sobre la piel. Su pequeño tamaño garantiza una aplicación uniforme y un efecto estético óptimo.
En el sector farmacéutico, las nanopartículas lipídicas permiten transportar los principios activos hasta las células diana. Por ejemplo, en los tratamientos anticancerígenos, optimizan la biodisponibilidad y reducen los efectos secundarios sobre los tejidos sanos.
Las nanopartículas de plata, utilizadas por sus propiedades antibacterianas, se integran en implantes y dispositivos médicos. Reducen los riesgos de infección posoperatoria al tiempo que mantienen la biocompatibilidad.
Las nanopartículas de oro coloidal se integran en cremas antiedad por sus efectos antioxidantes y regeneradores. Penetran en las capas superficiales de la piel, estimulando la producción de colágeno para una acción dirigida.
Uso de nanopartículas en metalurgia
En metalurgia, la adición de nanopartículas de alúmina (Al₂O₃) a las aleaciones aumenta su resistencia mecánica y térmica. Esto mejora el rendimiento de las piezas metálicas para aplicaciones industriales como la aeronáutica o la automoción.
Además, los nanotubos de carbono integrados en materiales compuestos mejoran considerablemente su resistencia mecánica y su ligereza. Por ejemplo, en la aeronáutica, estas nanopartículas se utilizan para reforzar estructuras de fibras poliméricas, haciendo que los aviones sean más resistentes al tiempo que reducen su peso.
Cada sector industrial, enfrentado a muestras complejas como polvos, suspensiones o materiales acabados, requiere un análisis riguroso de las nanopartículas que las componen.
nuestros otros servicios
Desarrollo y validación de métodos analíticos específicos para nanopartículas
Estudio bibliográfico y reglamentario sobre las nanopartículas
Formación en nanomateriales para sus equipos
Las propiedades fisicoquímicas de las nanopartículas
Las nanopartículas se integran en la formulación de productos y materiales para optimizar sus propiedades funcionales y responder a las exigencias técnicas de los industriales. Gracias a su tamaño nanométrico y a su elevada superficie específica, permiten mejorar la resistencia mecánica, la durabilidad o incluso el rendimiento fisicoquímico de los materiales. Su uso también favorece un mejor control de las interacciones a escala molecular, ofreciendo soluciones avanzadas en términos de reactividad, estabilidad o direccionamiento en formulaciones complejas.
FAQ
Para obtener análisis fiables y completos, el laboratorio le ofrece técnicas analíticas de vanguardia como:
- ICP-AES e ICP-MS: análisis de trazas en un producto que contiene nanomateriales
- MEB-FEG-EDX: identificación del tamaño y la forma de las nanopartículas
- Granulometría láser: recuento y distribución granulométrica
- DRX: análisis estructural
- DLS: medición de nanoemulsiones y estudio de la estabilidad de una suspensión mediante titulación del potencial zeta
- BET: medición de la superficie específica
- SP-ICP-MS: detección de nanopartículas
Un nanomaterial se define por el reglamento cosmético europeo CE 1223/2009 como un «material insoluble o biopersistente, fabricado intencionalmente y caracterizado por una o varias dimensiones externas, o una estructura interna, en una escala de 1 a 100 nanómetros» (según la ISO 80004).
El reglamento cosmético europeo CE 1223/2009 estipula, por tanto, que:
– Los nanomateriales deben llevar un etiquetado específico (mención [nano] en la lista de ingredientes precedida del ingrediente INCI).
– Los productos cosméticos que contienen nanomateriales deben notificarse a la Comisión a través del portal europeo CPNP (artículos 13 y 16) 6 meses antes de su comercialización.
A nivel nacional, la declaración R-Nano obliga a rastrear el uso de nanomateriales. En efecto, ya sea voluntario o involuntario, el uso de nanomateriales debe declararse y rastrearse, mediante caracterizaciones fisicoquímicas de vanguardia. En cuanto a los usos involuntarios de nanopartículas, las principales sospechas se sitúan en las materias primas de tipo óxidos metálicos y materias minerales (TiO2, ZnO, SiO2, Fe2O3, CaCO3 …).
La caracterización de las nanopartículas inorgánicas consiste en analizar sus propiedades, como el tamaño, la forma, la composición química y la distribución. Estas nanopartículas, como las basadas en metales u óxidos, son esenciales en sectores como la cosmética, la farmacia y la industria para garantizar el rendimiento y la conformidad.
La caracterización de las nanopartículas tiene como objetivo identificar sus propiedades morfológicas (tamaño, forma), químicas (composición) y su distribución en una muestra. Estos análisis garantizan la calidad, la seguridad y la optimización de los productos en diversos sectores industriales.
El laboratorio FILAB, especializado en análisis químicos y caracterización de materiales, ofrece análisis exhaustivos de nanopartículas, que incluyen microscopía electrónica, análisis granulométrico, químico y de superficie. Estos estudios permiten controlar la calidad, optimizar el rendimiento de los productos y responder a las exigencias normativas.
El análisis de seguimiento de las nanopartículas sirve para evaluar su comportamiento dinámico, como su dispersión y su aglomeración. Esto ayuda a controlar su uso en sectores como la medicina, el medio ambiente o los materiales avanzados para garantizar la seguridad y la eficacia.
Proponemos análisis de caracterización avanzada para determinar el tamaño, la forma y la distribución granulométrica de sus nanopartículas, lo que permite optimizar sus formulaciones y validar la conformidad con las especificaciones del producto.
Proponemos estudios de envejecimiento, estabilidad e impacto del proceso (calor, presión, humedad, cizallamiento) para verificar que sus nanomateriales conservan sus propiedades críticas a lo largo de su ciclo de producción.
Un mal control de las nanopartículas puede provocar defectos en el producto, incumplimientos normativos, riesgos sanitarios para los operarios o incluso problemas medioambientales. De ahí la importancia de un análisis riguroso y periódico.
