Investigaciones basadas en nanotecnologías ofrecen alternativas para el tratamiento del cáncer y detección de niveles de glucosa

 

Promover conocimientos de nanotecnologías en investigación y desarrollo para la

Innovación en ciencias de la salud es el nuevo desafío a nivel regional. En Paraguay debemos impulsar investigaciones de este campo, ya que ofrece alternativas innovadoras para el tratamiento de enfermedades como el cáncer y mejora el rendimiento de parámetros claves en los biosensores para la detección de niveles de glucosa.

 

La nanotecnología es un campo muy importante en la investigación científica y se considera un área con un gran impacto en la economía y la sociedad. Es importante saber que está basada en la comprensión y el control de la materia en la nanoescala con dimensiones entre 1 y 100 nanómetros aproximadamente, donde los fenómenos únicos permiten aplicaciones novedosas haciendo que este campo revolucione en la “Innovación en Ciencias de la Salud”.

 

Para abordar esta innovación se debe conocer todos los mecanismos posibles de fabricación y caracterización de nanomateriales involucrados en el desarrollo nanotecnológico con fin de potenciar su uso y controlar sus propiedades.En investigación y desarrollo para la “Innovación en Ciencias de la Salud” basada en nanotecnologías es necesario profundizar el conocimiento de la optimización de metodologías de fabricación nanomateriales.

 

 

Metodología de fabricación de nanomateriales

 

En conversación con la docente investigadora asociada de la UMAX, Prof. Dra. Ing. Lilian Alarcón, comenta que en sus recientes publicaciones “Synthesis and characterization of gold nanoparticles” (Revista Científica UPAP) y “A multiparametric model for the industrialization of co-precipitation synthesis of nanocommodities” (revista de Nanotecnology Q1, Factor de impacto: 3.551) abordó metodologías de fabricación de nanomateriales caracterizadas por su bajo costo, eficiencia y accesibilidad en la ejecución y sus respectivas técnicas de caracterización.

 

Estos nanomateriales consisten en nanopartículas magnéticas “nanomagnetita (MNps)” y nanopartículas conductoras “nano oro (AuNps)”que a su vez se destacan por sus potenciales aplicaciones en la “Innovación en Ciencias de la Salud”. Existen diversos métodos de obtención de MNps que consisten en técnicas de co-precipitación química, micro emulsiones, sol-gel, hidrotermal, oxidación, deposición en fase vapor y otros.

 

La técnica de co-precipitación química es un método simple y bajo costo que nos permite obtener MNps con tamaño de partícula que va hasta 20 nm. Las MNps obtenidas por co-precipitación química es ampliamente estudiada por su facilidad en ejecución y el producto obtenido en este mecanismo de fabricación se emplea en las aplicaciones tales como; liberación controlada de fármaco, biosensores, resonancia magnética, fluidos magnéticos para hipertermia, entre otros.

 

La hipertermia magnética para tratamiento de cáncer es una de aplicaciones de alta eficiencia de las MNps obtenida por co-precipitación química, ya que requieren tamaños de partículas menores a 10 nm para penetrar en el tumor. Para este tipo de aplicación es importante conocer el método de fabricación adecuado para obtener tamaño de partícula requerido.

 

Por otro lado, se debe establecer y analizar las variables de síntesis que influyen en el tamaño de partícula para optimizar metodologías de fabricación nanomateriales. La concentración de iones Fe⁺³/Fe⁺² (moles), el volumen de NH₄OH (mL), la agitación magnética (rpm) y la temperatura (°C) son variables que se pueden establecer y analizar en la técnica de co-precipitación para la obtención de MNps.

 

Asimismo, para la obtención de nanopartículas de oro existen varios métodos tales como, método de Turkevich, método de Brust-Schiffrin, método electroquímico, método biológico y entre otros. El método de Turkevich es una de las técnicas más simple, eficiente y la más empleada como mecanismo de obtención de nanopartícula de oro. En esta técnica se obtiene tamaño de partícula de hasta 20 nm con potenciales aplicaciones en el tratamiento del cáncer, agentes antivirales y antibacterianos y biosensores.

 

Por ejemplo, en una reciente publicación “Catalytic effects of magnetic and conductive nanoparticles on immobilized glucose oxidase in skin sensors” (revista de Nanotecnology Q1, Factor de impacto: 3.551), la Doctora Alarcón reportó el empleo del uso AuNps en biosensores para la detección de niveles de glucosa de forma no invasiva. Las AuNps fueron obtenidas por el método de Turkevich con un tamaño de partícula 12 nm con morfología esférica y mejoraron el tiempo de respuesta biosensor de glucosa fabricado en comparación a otros biosensores que no se empleó el uso de AuNpS en el sustrato.

 

Finalmente, promover el conocimiento en nanotecnologías sobre rutas de fabricación de nanomateriales, así como también sus técnicas de caracterización tales como; difracción de rayos (DRX) para determinar tamaño de cristal (nm), microscopía electrónica de transmisión (TEM) para determinar el tamaño de partícula (nm) y analizar morfología (esféricas, barra, etc) y dispersión dinámica de luz (DLS) para estudiar el tamaño hidrodinámico (nm) permitirá optimizar la fabricación de nanomateriales para las aplicaciones médicas que facilitará la “Innovación en Ciencias de la Salud”.