{"id":449458,"date":"2022-09-09T14:14:06","date_gmt":"2022-09-09T17:14:06","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=449458"},"modified":"2022-09-12T13:23:52","modified_gmt":"2022-09-12T16:23:52","slug":"semiconductores-contra-el-coronavirus","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/semiconductores-contra-el-coronavirus\/","title":{"rendered":"Semiconductores contra el coronavirus"},"content":{"rendered":"

En los \u00faltimos dos a\u00f1os, la pandemia de covid-19 ha suscitado numerosos proyectos centrados en el desarrollo de sustancias y productos capaces de neutralizar al nuevo coronavirus. Entre estos materiales novedosos han comenzado a destacarse los semiconductores, m\u00e1s conocidos por sus aplicaciones industriales, fundamentalmente en la producci\u00f3n de dispositivos electr\u00f3nicos y componentes de autom\u00f3viles. Dos estudios te\u00f3ricos recientes realizados por investigadores vinculados al Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF), uno de los Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (Cepid) financiados por la FAPESP, demostraron el potencial viricida de los semiconductores.<\/p>\n

Una de esos trabajos, desarrollado por el qu\u00edmico Jeziel Rodrigues Santos en su investigaci\u00f3n doctoral en la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), estudi\u00f3 la acci\u00f3n de los nanotubos de silicio contra el Sars-CoV-2. El otro, un proyecto posdoctoral del ingeniero Leandro Silva Rosa Rocha, de la misma instituci\u00f3n, se centr\u00f3 en las nanopart\u00edculas de \u00f3xido de cerio, conocidas como nanocerio, contra el nuevo coronavirus.<\/p>\n

La acci\u00f3n de los semiconductores contra los agentes pat\u00f3genos suele producirse por medio de reacciones oxidativas, precisa el qu\u00edmico Elson Longo, director del CDMF y profesor em\u00e9rito del Departamento de Qu\u00edmica de la UFSCar. \u201cPor lo general, eliminamos los pat\u00f3genos con medios org\u00e1nicos, mediante el uso de antibi\u00f3ticos. Pero estos microorganismos pueden mutar y volverse resistentes\u201d, comenta el investigador. \u201cAhora estamos intent\u00e1ndolo por el camino de la qu\u00edmica inorg\u00e1nica, utilizando ox\u00edgeno y agua\u201d.<\/p>\n

Longo explica que el material semiconductor interact\u00faa con el ox\u00edgeno del aire formando un ion negativo y a continuaci\u00f3n descompone la mol\u00e9cula de agua, tambi\u00e9n presente en el ambiente bajo la forma de vapor de agua, lo que da lugar a la formaci\u00f3n de un radical hidr\u00f3xido, con propiedades altamente oxidantes, y un prot\u00f3n. Este prot\u00f3n interact\u00faa con el ox\u00edgeno, formando el radical per\u00f3xido. Los radicales hidroxilo y per\u00f3xido reaccionan degradando la superficie del virus o bacteria por oxidaci\u00f3n, es decir, \u201cqueman\u201d su membrana protectora inactivando al microorganismo. \u201cSe trata del mismo principio que utilizamos cuando aplicamos agua oxigenada sobre una herida para matar a las bacterias\u201d, sintetiza el director del CDMF.<\/p>\n

Los resultados de la investigaci\u00f3n centrada en los nanotubos de silicio salieron publicados en la revista Journal of Biomolecular Structure & Dynamics<\/em>. Seg\u00fan Rodrigues Santos, el silicio, bajo la forma de nanotubos, tiene el potencial de unirse a los amino\u00e1cidos presentes en la prote\u00edna spike<\/em> del nuevo coronavirus. Las propiedades estructurales y electr\u00f3nicas de este material han sido demostradas en forma te\u00f3rica, mediante simulaciones por computadora.<\/p>\n

\u201cLa estructura nanotubular ofrece una mayor superficie de contacto, facilitando su interacci\u00f3n con la membrana del virus\u201d, explica el investigador. Este estudio cont\u00f3 con la colaboraci\u00f3n de la Universidad del Estado de Goi\u00e1s (UEG) y del Instituto Federal de S\u00e3o Paulo (IFSP).<\/p>\n

Las propiedades viricidas de la combinaci\u00f3n de s\u00edlice y plata ya eran conocidas, informa Rodrigues Santos. La firma Nanox, una empresa derivada del CDMF, comercializa telas, cuero y pel\u00edculas de PVC tratados con este material. Seg\u00fan Longo, la s\u00edlice es un semiconductor que al ser activado con plata met\u00e1lica, genera mol\u00e9culas de alto poder oxidante, capaces de neutralizar el 99,9 % del nuevo coronavirus en 15 minutos.<\/p>\n

En cambio, las propiedades antiv\u00edricas de los nanotubos de silicio a\u00fan no han sido dimensionadas. \u201cLa literatura informa del empleo de este material en el almacenamiento de energ\u00eda, como portadores de f\u00e1rmacos y en procesos catal\u00edticos, pero no hay referencias a sus propiedades antivirales\u201d, subraya Rodrigues Santos. \u201cLos resultados de nuestro estudio pueden contribuir a la comprensi\u00f3n del potencial viricida del material y sus posibles aplicaciones farmacol\u00f3gicas\u201d.<\/p>\n

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CDMF-UFSCar<\/span>Semiconductor: potencial efecto viricidaCDMF-UFSCar<\/span><\/p><\/div>\n

Nanocerio
\n<\/strong>En el caso del \u00f3xido de cerio, los investigadores partieron de una hip\u00f3tesis planteada en el art\u00edculo \u201cNanoceria as a possible agent for the management of covid-19<\/em>\u201d, publicado en 2020 por un grupo de investigadores indios en la revista cient\u00edfica Nano Today<\/em>. Silva Rosa Rocha estudi\u00f3 el \u00f3xido de cerio como sensor de gases, otra de las posibles aplicaciones del material, que se utiliza para pulir vidrios y espejos, entre otros usos industriales.<\/p>\n

Con la llegada de la pandemia, las investigaciones se orientaron hacia la lucha contra el Sars-CoV-2. El primer paso consisti\u00f3 sintetizar el material. Para el estudio, publicado en febrero de este a\u00f1o en la revista Scientific Reports<\/em>, el \u00f3xido de cerio se prepar\u00f3 como un material h\u00edbrido que conten\u00eda una matriz polim\u00e9rica de celulosa microcristalina, para viabilizar su aplicaci\u00f3n tanto en superficies como una posible administraci\u00f3n in vivo<\/em>. \u201cLas nanopart\u00edculas de \u00f3xido de cerio en su forma libre son t\u00f3xicas para nuestro organismo. Pero al encapsul\u00e1rselas en la matriz polim\u00e9rica, su toxicidad puede anularse\u201d, argumenta el investigador.<\/p>\n

El estudio detect\u00f3 en la estructura del material la presencia de los defectos necesarios para que ejerza una acci\u00f3n viricida. El investigador explica que estos defectos estructurales son imperfecciones en la disposici\u00f3n regular de sus \u00e1tomos, por vacancia o ausencia de iones. \u201cPara compensar este defecto, el material reacciona con la superficie del virus y, al producirse esta interacci\u00f3n, lo inactiva\u201d. La literatura cient\u00edfica indica que el fen\u00f3meno que se ha constatado con el nanocerio se replicar\u00eda en el caso de los nanotubos.<\/p>\n

El paso siguiente en la investigaci\u00f3n con el nanocerio consiste en demostrar su acci\u00f3n antiviral. Esta fase dar\u00e1 comienzo en el mes de junio, en simult\u00e1neo con nuevos estudios de espectroscop\u00eda, que revelar\u00e1n m\u00e1s datos sobre la estructura y las propiedades del nanocerio.<\/p>\n

Para la ingeniera f\u00edsica Raluca Savu, del Centro de Componentes Semiconductores y Nanotecnolog\u00edas de la Universidad de Campinas (CCSNano-Unicamp), las investigaciones realizadas en el CDMF se encuadran en la b\u00fasqueda de soluciones complementarias a los recursos m\u00e9dicos y farmac\u00e9uticos existentes para combatir las pandemias. En 2020, la investigadora orient\u00f3 sus estudios con el \u00f3xido de grafeno al desarrollo de mascarillas faciales, en colaboraci\u00f3n con la qu\u00edmica Ljubica Tasic, del Instituto de Qu\u00edmica de la Unicamp.<\/p>\n

El trabajo conjunto dio lugar a un proceso m\u00e1s sostenible de producci\u00f3n de nanopart\u00edculas de plata con capacidad viricida para su aplicaci\u00f3n en aerosoles, envases y filtros de mascarillas fabricados a partir de nanofibras de celulosa y \u00f3xido de grafeno. \u201cEn el proceso de producci\u00f3n de las nanopart\u00edculas empleamos como agente reductor un polifenol, un compuesto org\u00e1nico que se extrae de las naranjas\u201d, explica Tasic. Se ha registrado una solicitud de patente del proceso de producci\u00f3n de la nanopart\u00edcula y ahora las investigadoras est\u00e1n abocadas a la b\u00fasqueda de socios comerciales para iniciar su producci\u00f3n.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nInvestigaciones espectrosc\u00f3picas en profundidad de puntos cu\u00e1nticos h\u00edbridos de \u00f3xido de cerio para mitigar la pandemia de covid-19 (n\u00ba 20\/02352-5<\/a>); Modalidad<\/strong> Beca posdoctoral en el exterior; Investigador responsable<\/strong> Elson Longo da Silva (UFSCar); Beneficiario<\/strong> Leandro Silva Rosa Rocha; Inversi\u00f3n<\/strong> R$172.758,89<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/strong>MENDON\u00c7A, P. S. S.\u00a0et al<\/em>.\u00a0Single-walled silicon nanotube as an exceptional candidate to eliminate Sars-CoV-2: a theoretical study<\/a>.\u00a0Journal of Biomolecular Structure and Dynamics<\/strong>. feb. 2022.
\nROCHA, L. S. R.\u00a0et al<\/em>.\u00a0Synthesis and defect characterization of hybrid ceria nanostructures as a possible novel therapeutic material towards Covid-19 mitigation<\/a>.\u00a0Scientifc Reports<\/strong>. feb. 2022.
\nALLAWADHI, P.\u00a0et al<\/em>.\u00a0Nanoceria as a possible agent for the management of Covid-19<\/a>.\u00a0Nano Today<\/strong>. dic.2020.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Los materiales nanotecnol\u00f3gicos se erigen como alternativas prometedoras en el combate contra el Sars-CoV-2 y de cara al surgimiento de futuras epidemias","protected":false},"author":131,"featured_media":449483,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","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":[3677,192],"tags":[280,312,328,329],"coauthors":[440],"class_list":["post-449458","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-covid-19-es","category-tecnologia-es","tag-bioquimica-es","tag-innovacion","tag-quimica-es","tag-salud-publica","keywords-covid-19-es","keywords-pandemia-es","keywords-sars-cov-2-es","keywords-virologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/449458","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\/131"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=449458"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/449458\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":451208,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/449458\/revisions\/451208"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/449483"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=449458"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=449458"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=449458"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=449458"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}