{"id":188725,"date":"2015-01-19T15:59:09","date_gmt":"2015-01-19T17:59:09","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=188725"},"modified":"2015-06-29T16:03:45","modified_gmt":"2015-06-29T19:03:45","slug":"cocina-molecular","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/cocina-molecular\/","title":{"rendered":"Cocina molecular"},"content":{"rendered":"
\"Nanoladrillos

Diego Muraca\/ lnnano-CNPEM<\/span>Nanoladrillos magn\u00e9ticosDiego Muraca\/ lnnano-CNPEM<\/span><\/p><\/div>\n

La receta es sencilla. Hay que combinar sales minerales que contengan hierro y plata con solventes org\u00e1nicos, llevar al horno, calentando lentamente durante cinco horas y voil\u00e0<\/em>: un \u00a0polvo marr\u00f3n formado por granos diminutos, solo visibles con un microscopio electr\u00f3nico. Cada grano est\u00e1 formado por bloques con forma de paralelep\u00edpedo y un tama\u00f1o del orden de millon\u00e9simas de mil\u00edmetro o nan\u00f3metros (nm). La f\u00f3rmula para sintetizar esos bloques fue creada por un equipo liderado por los f\u00edsicos Kleber Pirota y Marcelo Knobel, de la Universidad de Campinas (Unicamp), que les dieron el mote de nanopart\u00edculas tipo ladrillo.<\/p>\n

Es la primera vez que cient\u00edficos fabrican nanopart\u00edculas con formato de ladrillo elaboradas con magnetita, el mineral de los imanes de las heladeras, que contienen en su interior un peque\u00f1o n\u00facleo de plata. \u201cSu forma, el tama\u00f1o nanom\u00e9trico y la inclusi\u00f3n de plata acent\u00faan las propiedades magn\u00e9ticas de la magnetita\u201d, explica Pirota. \u201cAdem\u00e1s, la plata posee interesantes propiedades \u00f3pticas y bactericidas\u201d.<\/p>\n

Los f\u00edsicos esperan que el nuevo material sea \u00fatil para la medicina debido a su potencial acci\u00f3n bactericida y, tal vez, para perfeccionar una nueva terapia contra el c\u00e1ncer denominada magnetohipertermia. Esa terapia, que se encuentra en fase avanzada de ensayos cl\u00ednicos en Europa y Estados Unidos, emplea actualmente nanopart\u00edculas elaboradas s\u00f3lo con magnetita, que se inyectan en la sangre para combatir algunos tipos de c\u00e1ncer. La magnetita de esas nanopart\u00edculas est\u00e1 recubierta de mol\u00e9culas capaces de adherirse solamente sobre la superficie de las c\u00e9lulas tumorales. Una vez adheridas al tumor, se las sacude por medio de un campo magn\u00e9tico oscilante. La fricci\u00f3n generada por la agitaci\u00f3n de las part\u00edculas calienta las c\u00e9lulas tumorales hasta matarlas. \u201cLa hipertermia puede quemar tumores en su fase inicial, sin da\u00f1ar a las dem\u00e1s c\u00e9lulas del organismo, tal como ocurre con la quimio y la radioterapia\u201d, explica Knobel, haciendo la salvedad de que sus nanoladrillos de magnetita con plata ser\u00edan capaces de vibrar con mayor intensidad que las nanopart\u00edculas mayores e de formato irregular, elaboradas tan s\u00f3lo con magnetita, que se est\u00e1n utilizando en las terapias experimentales.<\/p>\n

Para arribar a esa f\u00f3rmula, los f\u00edsicos de la Unicamp trabajaron en ella durante casi 10 a\u00f1os por medio de proyectos financiados por la FAPESP y por el Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq). \u201cSe trata de algo similar a cocinar: primero se pone eso, despu\u00e9s aquello y se va modificando la receta hasta que salga bien\u201d, dice Knobel. \u201cArribamos a ese resultado experimentando bastante y con algo de suerte\u201d.<\/p>\n

Para comenzar, su equipo emple\u00f3 las estrategias que todos los investigadores de nanomateriales generalmente adoptaban para la elaboraci\u00f3n de nanopart\u00edculas formadas por un metal noble recubierto por una cubierta magn\u00e9tica. En primera instancia fabricaron el \u201cn\u00facleo\u201d, calentando sales da plata disueltas en un l\u00edquido hasta que sus iones se cristalizaban en nanopart\u00edculas de hasta 20 nm de di\u00e1metro. Al d\u00eda siguiente, los investigadores mezclaban las nanopart\u00edculas de plata con sales ricas en hierro y calentaban la soluci\u00f3n, con la expectativa de que crecieran gruesos recubrimientos de magnetita alrededor de las nanopart\u00edculas.<\/p>\n

\"part\u00edculas

Diego Muraca\/ lnnano-CNPEM<\/span>part\u00edculas nanom\u00e9tricas conteniendo un n\u00facleo
de plata (Ag), con acci\u00f3n bactericida, recubierto por magnetita (Fe3O4)Diego Muraca\/ lnnano-CNPEM<\/span><\/p><\/div>\n

Nanoflor
\n<\/strong>Sin embargo, el resultado de esa breve receta no eran nanopart\u00edculas del tipo de n\u00facleo met\u00e1lico recubierto (c\u00e1scara-carozo). En lugar de eso, eran una mezcla de nanopart\u00edculas del tipo \u201cflor\u201d, con un meollo de plata rodeado de \u201cp\u00e9talos\u201d de magnetita. \u201cEl n\u00facleo de plata siempre quedaba expuesto, nunca logr\u00e1bamos recubrirlo con una cubierta de magnetita\u201d, explica Pirota. \u201cEsas nanopart\u00edculas son interesantes para ciertas aplicaciones, ya que la plata tiene propiedades bactericidas. Pero no para la hipertermia, porque el n\u00facleo libera iones de plata que pueden da\u00f1ar otras c\u00e9lulas aparte de las tumorales\u201d.<\/p>\n

No obstante, los f\u00edsicos notaron que, cuanto menores son las nanopart\u00edculas de plata, m\u00e1s p\u00e9talos de magnetita crec\u00edan a su alrededor. El qu\u00edmico Rom\u00e1n L\u00f3pez-Ruiz y el f\u00edsico Diego Muraca, compa\u00f1eros de Knobel y Pirota en la Unicamp, tuvieron entonces la idea de \u201ccocinar\u201d las sales de plata y hierro simult\u00e1neamente, para impedir que las nanopart\u00edculas de plata crecieran demasiado. De ese modo, L\u00f3pez-Ruiz y la maestranda Maria Eug\u00eania Brollo finalmente prepararon la f\u00f3rmula perfecta: calentaron la soluci\u00f3n con las sales durante 40 minutos hasta llegar a los 200 grados Celsius, mantuvieron esa temperatura durante dos horas hasta que se formaron peque\u00f1os n\u00facleos de plata y a continuaci\u00f3n siguieron calentando durante otros 20 minutos hasta 250 grados, manteniendo esa temperatura durante otras dos horas.<\/p>\n

El f\u00edsico Santiago Figueroa, del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotr\u00f3n, confirm\u00f3 la presencia de magnetita alrededor del n\u00facleo vali\u00e9ndose de t\u00e9cnicas de luz sincrotr\u00f3n y Muraca obtuvo im\u00e1genes de las part\u00edculas en un microscopio electr\u00f3nico en el Laboratorio Nacional de Nanotecnolog\u00eda del Centro Nacional de Investigaci\u00f3n en Energ\u00eda y Materiales (CNPEM). Los nanoladrillos tienen 13 nm de ancho por 15 nm de largo, con un espesor un poco mayor que el di\u00e1metro de la esfera de plata en su interior (alrededor de 4 nm).<\/p>\n

Todav\u00eda no se sabe por qu\u00e9 funciona esa f\u00f3rmula ni el motivo del formato rectangular de las nanopart\u00edculas. Los cient\u00edficos sospechan que las nanopart\u00edculas de plata con un tama\u00f1o inferior a 10 nm dejan de ser buenos metales conductores de la electricidad. Por debajo de ese tama\u00f1o, la plata se transforma en un material que agrupa cargas el\u00e9ctricas en su superficie. Esas cargas ayudar\u00edan a aglomerar la magnetita a su alrededor, creando un ladrillo de magnetita compacto y homog\u00e9neo. \u201cEstamos intentando verificar esa hip\u00f3tesis\u201d, dice Pirota.<\/p>\n

\u201cA\u00fan es prematuro como para afirmar que ese material cuenta con potencial para usarlo en la hipertermia magn\u00e9tica\u201d, sostiene el f\u00edsico Andris Bakuzis, de la Universidad Federal de Goi\u00e1s. El cient\u00edfico coordina un trabajo conjunto entre 25 investigadores de la regi\u00f3n centro-oeste que utilizan nanopart\u00edculas en test precl\u00ednicos para nuevas terapias m\u00e9dicas, incluyendo la hipertermia. \u201cEl cuerpo incorpora y reutiliza el hierro de la magnetita, pero la plata es t\u00f3xica\u201d.<\/p>\n

Pirota es consciente del problema. \u201cIncluso con su n\u00facleo totalmente recubierto, los iones de plata a\u00fan pueden atravesar la magnetita\u201d, explica. Trabajos de otros investigadores incluso sugieren que, por extra\u00f1o que parezca, el efecto bactericida de una nanopart\u00edcula de plata totalmente recubierta de magnetita ser\u00eda a\u00fan mayor que el de una nanopart\u00edcula tan s\u00f3lo de plata. \u201cSi ese resultado fuera confirmado\u201d, concluye Bakuzis, \u201cesas part\u00edculas podr\u00edan contar con un gran potencial bactericida\u201d.<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nBROLLO, M. E. F. et al<\/em>. Compact Ag@Fe3O4 core-shell nanoparticles by means of single-step thermal decomposition reaction.<\/a> Scientific Reports<\/strong>. v. 4, n. 6839. 9 oct. 2014.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un equipo crea una f\u00f3rmula con nanopart\u00edculas de plata y magnetita ","protected":false},"author":14,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[304],"coauthors":[103],"class_list":["post-188725","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/188725","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/14"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=188725"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/188725\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=188725"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=188725"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=188725"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=188725"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}