{"id":83772,"date":"2008-07-01T00:00:00","date_gmt":"2008-07-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2008\/07\/01\/ligazon-intima-2\/"},"modified":"2017-07-12T16:11:06","modified_gmt":"2017-07-12T19:11:06","slug":"ligazon-intima-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/ligazon-intima-2\/","title":{"rendered":"Ligaz\u00f3n \u00edntima"},"content":{"rendered":"

\"\"Eduardo Cesar<\/span><\/a>En ciertas condiciones, la luz contribuye para acelerar procesos de estructuraci\u00f3n y degradaci\u00f3n de materiales polim\u00e9ricos, como as\u00ed tambi\u00e9n ayuda a evaluar su composici\u00f3n. Esta estrecha interacci\u00f3n en sus m\u00faltiples facetas es la base de estudios desarrollados en el Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos (IQSC) de la Universidad de S\u00e3o Paulo, con resultados interesantes, principalmente para el \u00e1rea odontol\u00f3gica. En el caso de los compuestos de resinas utilizados en tratamientos dentales, una de las investigaciones realizadas tuvo como foco evaluar, con el auxilio de la luz ultravioleta (UV), la respuesta fluorescente de la restauraci\u00f3n, es decir, verificar si \u00e9sta presentaba el mismo comportamiento que un diente natural, que posee una\u00a0 fluorescencia propia, originada en un p\u00e9ptido llamado piridinolina, presente en el col\u00e1geno de la dentina.<\/p>\n

“Dependiendo del material utilizado, la restauraci\u00f3n aparece en color negro, mientras que el diente emite una radiaci\u00f3n blanca azulada en contacto con la luz UV”, dice el profesor Miguel Guillermo Neumann, coordinador de la C\u00e1mara de Apoyo a los N\u00facleos de Investigaci\u00f3n de la USP y que desde 1984 est\u00e1 al frente del Grupo de Fotoqu\u00edmica en el IQSC, responsable de la publicaci\u00f3n de m\u00e1s de 200 trabajos cient\u00edficos en revistas nacionales e internacionales. “Es como se existiera un agujero en el lugar de la restauraci\u00f3n”, compara la profesora Carla Schmitt Cavalheiro, aliada de Neumann en el grupo de investigaci\u00f3n.<\/p>\n

Esto sucede porque la composici\u00f3n de la resina puede no contener agentes fluorescentes, en general compuestos de tierras raras, que tambi\u00e9n tienen aplicaci\u00f3n en tecnolog\u00edas diversas tales como l\u00e1mparas fluorescentes, vidrios y fibra \u00f3ptica. “Cuando entra en contacto con la radiaci\u00f3n ultravioleta, la respuesta de la resina debe igualarse a la respuesta del diente”, dice el profesor Ivo Carlos Correa, de la Facultad de Odontolog\u00eda de la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ), quien participa del grupo de investigaci\u00f3n desde el a\u00f1o 2000, cuando empez\u00f3 su doctorado en la USP de S\u00e3o Paulo. “\u00c9sa es una caracter\u00edstica est\u00e9tica importante que debe ser tenida en cuenta e el proceso de fabricaci\u00f3n del material”. El estudio fue presentado en congresos cient\u00edficos y llam\u00f3 la atenci\u00f3n de una empresa alemana fabricante de materiales odontol\u00f3gicos, que alter\u00f3 la formulaci\u00f3n para a\u00f1adir el componente fluo\u00acrescente en la composici\u00f3n.<\/p>\n

Otro resultado de las investigaciones del IQSC es un fotorreactor para pol\u00edmeros, que ya est\u00e1 listo para ser producido a pedido o incluso en escala comercial. Tambi\u00e9n llamado c\u00e1mara de irradiaci\u00f3n, el fotorreactor de 16 l\u00e1mparas de luz ultravioleta fue proyectado por los investigadores de la universidad y de la empresa Tecnal, de Piracicaba, en el interior paulista, que ahora produce el aparato. “Comenzamos el desarrollo en 2003 tomando como base un calefactor con refrigeraci\u00f3n, y a partir de all\u00ed, fuimos juntando las informaciones encontradas en la literatura cient\u00edfica con las necesidades del laboratorio”, explica Fredy Rossi Borges, gerente comercial de la empresa, que tiene un departamento de investigaci\u00f3n compuesto por ingenieros y t\u00e9cnicos. Una vez lista, la empresa recibi\u00f3 un pedido de una\u00a0 investigadora de la UFRJ para la fabricaci\u00f3n de una\u00a0 c\u00e1mara semejante. “Tuvimos que hacer ajustes en la longitud de onda de la luz porque el equipo ten\u00eda otra finalidad”, dice Borges. El inter\u00e9s en el producto demostrado por otros investigadores result\u00f3 en la creaci\u00f3n de un cat\u00e1logo con fotos, donde es posible determinar variaciones en el proyecto.<\/p>\n

\"\"Eduardo Cesar<\/span><\/a>La c\u00e1mara de irradiaci\u00f3n es usada en las investigaciones de fotopolimerizaci\u00f3n y fotodegradaci\u00f3n, las dos principales l\u00edneas en el \u00e1rea de fotoqu\u00edmica estudiadas en la USP de S\u00e3o Carlos. En la fotopolimerizaci\u00f3n la luz es utilizada para, a partir de mol\u00e9culas muy sencillas, llamadas mon\u00f3meros, obtener mol\u00e9culas m\u00e1s complejas, las macromol\u00e9culas o pol\u00edmeros, que son la base de productos tales como resinas odontol\u00f3gicas, circuitos impresos, materiales \u00f3pticos, tintas vin\u00edlicas y pl\u00e1sticos. En el consultorio del odont\u00f3logo, las resinas se encuentran en estado l\u00edquido o pastoso, como en los adhesivos (tipo de cemento que prepara el diente para recibir la restauraci\u00f3n) y comp\u00f3sitos restauradores, respectivamente. La fotopolimerizaci\u00f3n es el proceso que endurece el material restaurador por la interacci\u00f3n de la luz visible con un colorante, llamado fotoiniciador, que participa de la reacci\u00f3n qu\u00edmica como generador de radicales libres.<\/p>\n

En el \u00e1rea odontol\u00f3gica, el fotoiniciador m\u00e1s utilizado actualmente es la canforquinona, un colorante de color amarillo que, cuando se lo mezcla en las formulaciones, puede resultar en un efecto amarillento indeseado en el diente restaurado, visible principalmente en los tratamientos de blanqueamiento. “En las restauraciones que se ubican en el fondo de la boca, esta peque\u00f1a diferencia no queda visible. Pero en las restauraciones de frente es m\u00e1s dif\u00edcil conseguir la misma tonalidad de los otros dientes y esa diferencia se acent\u00faa cuando se hace el blanqueamiento”, dice Neumann.<\/p>\n

Sistemas sincr\u00f3nicos
\n<\/strong>En las b\u00fasquedas por fotoiniciadores m\u00e1s blancos en sustituci\u00f3n a la canforquinona, las industrias se depararon con un obst\u00e1culo. “Dependiendo de la fuente de luz usada en la fotoactivaci\u00f3n, no hab\u00eda generaci\u00f3n suficiente de radicales libres para iniciar la polimerizaci\u00f3n, con ello el material restaurador no se endurec\u00eda en la cavidad”, explica Correa, de la UFRJ. “El sistema qu\u00edmico y el de luz debe funcionar en sincron\u00eda”, resalta Carla. Para que la canforquinona d\u00e9 inicio al proceso de polimerizaci\u00f3n, por ejemplo, es preciso aplicar una fuente de color azul, emitida por aparatos de luz hal\u00f3gena o de luz LED (de la sigla en ingl\u00e9s light emitting diodes, o diodos emisores de luz).<\/p>\n

Habida cuenta de una\u00a0 controversia surgida entre los investigadores sobre la capacidad de las fuentes de luz a base de LEDs de polimerizar materiales dentales, Correa eligi\u00f3 este tema para su tesis doctoral defendida en la USP en 2003. “Los LEDs de luz azul como una nueva tecnolog\u00eda de iluminaci\u00f3n para el \u00e1rea odontol\u00f3gica, en contraposici\u00f3n con la luz hal\u00f3gena, comenzaban a presentar algunas irregularidades en relaci\u00f3n con la resistencia del material en la boca”, comenta. Al contrario que las l\u00e1mparas hal\u00f3genas, cuya luz es generada por filamentos incandescentes, los LEDs convierten la energ\u00eda el\u00e9ctrica directamente en luz por electroluminescencia a trav\u00e9s de haces semiconductores. La luz hal\u00f3gena comprende un espectro m\u00e1s amplio y es emitida en longitudes de onda de entre 350 y 700 nan\u00f3metros, mientras que el LED emite luz azul entre 440 y 490 nan\u00f3metros.<\/p>\n

\"\"Eduardo Cesar<\/span><\/a>Antes de empezar su tesis doctoral, Correa entr\u00f3 en contacto con Neumann y, desde entonces, ambos establecieron una s\u00f3lida alianza, que ya dura 7 a\u00f1os. “Trabaj\u00e9 en colaboraci\u00f3n con el profesor en varias combinaciones de resinas, formuladas con diferentes iniciadores por la empresa Vigodent, de R\u00edo de Janeiro, usando la luz hal\u00f3gena y el LED cedido por la empresa DMC Equipamentos, de S\u00e3o Carlos”, explica Correa. La evaluaci\u00f3n se hizo con cuatro fotoiniciadores, entre los cuales la canforquinona, el PPD (fenilpropanodiona) y dos fotoiniciadores a base de \u00f3xido acilfosfina, el Lucirin TPO y el Irgacure 819. “La conclusi\u00f3n es que, dependiendo del fotoiniciador utilizado, una l\u00e1mpara es m\u00e1s apropiada que otra”, dice Neumann. El Lucirin, por ejemplo, es m\u00e1s eficiente que los otros evaluados cuando es irradiado con la l\u00e1mpara convencional, mientras que la respuesta efectiva de la canforquinona se da con el uso del LED. “Estudiamos reacciones qu\u00edmicas que suceden en menos de una milmillon\u00e9sima de segundo y, a partir de all\u00ed, podemos indicar los iniciadores m\u00e1s eficientes”, explica Neumann.<\/p>\n

Sin embargo, la aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica depende de cambios en la infraestructura comercial, que hoy est\u00e1 direccionada al uso de la canforquinona como fotoiniciador principal en la formulaciones. Las investigaciones con nuevos fotoiniciadores podr\u00e1 conducir a LEDs espec\u00edficos para estos materiales. “La eficiencia de este proceso es importante, porque culminar\u00e1 en la longevidad de la restauraci\u00f3n”, dice Correa. Algunos investigadores ya se est\u00e1n dedicando al desarrollo de fuentes en otras longitudes de luz para los materiales odontol\u00f3gicos, adem\u00e1s del azul. Este estudio condujo a otras investigaciones dentro del grupo, direccionadas para establecer par\u00e1metros de eficiencia fot\u00f3nica, tales como material restaurador m\u00e1s adecuado, la intensidad de la luz y franja de longitud de onda, que resulten en una correcta polimerizaci\u00f3n dentro de la boca del paciente. Estos estudios tuvieron un gran impacto en la comunidad cient\u00edfica mundial, durante la presentaci\u00f3n de trabajos del grupo de fotoqu\u00edmica en los congresos de la Asociaci\u00f3n Internacional de Investigaci\u00f3n Odontol\u00f3gica (IADR).<\/p>\n

Degradaci\u00f3n probada
\n<\/strong>Otra l\u00ednea de investigaci\u00f3n del grupo que ha presentado resultados alentadores es en el \u00e1rea de fotodegradaci\u00f3n, en la cual la luz se utiliza para degradar pl\u00e1sticos descartados en industrias, basurales y rellenos sanitarios. Las primeras pruebas se realizaron con el polietileno glicol, usado en formulaciones cosm\u00e9ticas, pomadas para uso t\u00f3pico y radiadores de coches para controlar la temperatura del motor. Es\u00ac\u00actos materiales recibieron la adici\u00f3n de colorantes responsables del inicio del proceso de fotodegradaci\u00f3n. En algunas condiciones, el polietileno glicol se descompuso hasta formar mol\u00e9culas de agua y gas carb\u00f3nico.<\/p>\n

Las investigaciones fueron llevadas a cabo por la alumna de doctorado La\u00eds Calixto Santos, quien compar\u00f3 diferentes m\u00e9todos de degradaci\u00f3n. En uno de ellos se utiliz\u00f3 el per\u00f3xido de hidr\u00f3geno (agua oxigenada) y luz, en otro la reacci\u00f3n de Fenton (combinaci\u00f3n de agua oxigenada y sales de hierro) y en el tercero, el sistema de foto-Fenton (agua oxigenada, sales de hierro y luz). Las sales de hierro se comportan co\u00acmo un colorante al absorber la luz y dar inicio a la reacci\u00f3n. El mejor resultado para el consumo total del polietilenoglicol se obtuvo con el foto-Fenton, alrededor de 15 minutos. Con el per\u00f3xido irradiado fueron necesarias dos horas para la decomposici\u00f3n, mientras que con agua oxigenada y hierro, sin la luz, tard\u00f3 10 d\u00edas. Este proceso puede usarse, por ejemplo, para el tratamiento de efluentes industriales. En el futuro, esos sistemas y otros que contengan colorantes podr\u00e1n ser utilizados en formulaciones de botellas pl\u00e1sticas que, al ser descartadas en el ambiente, entrar\u00e1n en un r\u00e1pido proceso de descomposici\u00f3n.<\/p>\n

Los proyectos<\/strong>
\n 1.<\/strong> Interacciones de luz visible con pol\u00edmeros: fotopolimerizaci\u00f3n y fotodegradaci\u00f3n (n\u00ba\u00a003\/07770-4<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Proyecto Tem\u00e1tico; Coordinador<\/strong> Miguel Guillermo Neumann – USP;\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 341.745,25 (FAPESP)
\n2.<\/strong> Contribuci\u00f3n al estudio de fotoestabilidad de colorantes en pol\u00edmeros (n\u00ba 05\/03692-4<\/a>); Modalidad<\/strong> Auxilio Regular a Investigaci\u00f3n; Coordinadora<\/strong> Carla Schmitt Cavalheiro – USP; Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 244.184,88 (FAPESP)
\n3.<\/strong> Polimerizaci\u00f3n vin\u00edlica fotoiniciada (n\u00ba\u00a098\/11752-1<\/a>); Modalidad<\/strong> Auxilio Universal; Coordinador<\/strong> Miguel Guillermo Neumann – USP; Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 34.000,00 (CNPq)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"La interacci\u00f3n entre luz y pol\u00edmeros acelera la degradaci\u00f3n de pl\u00e1sticos","protected":false},"author":22,"featured_media":0,"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":[192],"tags":[328],"coauthors":[115],"class_list":["post-83772","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83772","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\/22"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=83772"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83772\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=83772"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=83772"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=83772"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=83772"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}