La nanotecnología ha constituido una auténtica revolución en las últimas décadas que ha generado un creciente interés industrial, en base a la integración de diversas disciplinas que podrían cambiar todas las facetas de la vida humana. En este ámbito, se considera materiales nanoestructurados a aquellos basados en el diseño de clusters, nanopartículas, nanovarillas, nanocables, nanotubos y películas delgadas de tamaño nanométrico, que aportan propiedades físicas y químicas muy distintas a las del material masivo.

Así, las propiedades físicas de las nanopartículas son muy distintas de las que se observan en un sólido de tamaño macroscópico con la misma composición química. Son muchos los esfuerzos que se están dedicando a la preparación, control de la estructura y análisis de estos nuevos materiales cada vez más complejos.

Nanomateriales en nanomedicina

Actualmente, los nanomateriales destinados a aplicaciones de la nanomedicina tienden a ser cada vez más sofisticados con el fin de responder a aplicaciones y especificaciones precisas, como es el desarrollo. de nanoestructuras destinadas a tratamientos combinados, que incluyen la encapsulación de dos o más moléculas activas en el mismo nanoportador o el desarrollo de métodos de diagnóstico para realizar tratamientos personalizados con especial énfasis en la teragnosis, que integra los conceptos de terapia y de diagnosis en un mismo dispositivo.

Nanoportadores biomédicos

Entre los nanoportadores usados en biomedicina destacan los que están basadas en biopolímeros, tales como proteínas y polisacáridos, que recientemente han revolucionado el mundo de los materiales, debido a sus peculiares características de biocompatibilidad y biodegradabilidad y a que pueden imitar o modificar procesos biológicos y ofrecer soluciones a viejos problemas asociados con la solubilidad, biodisponibilidad, inmunocompatibilidad y citotoxicidad de muchos de los medicamentos de uso tradicional.

Proyecto de síntesis y caracterización de nanoestructuras funcionalizadas

El presente proyecto tiene como finalidad el desarrollo de nuevos procesos para la síntesis y caracterización de nanoestructuras funcionalizadas basadas en biopolímeros mediante procesos benignos con el medio ambiente a través del uso de líquidos iónicos y fluidos supercríticos para su aplicación como anticancerígenos y antimicrobianos. Como biopolímeros portadores se utilizarán fibroína de seda, quitosano, celulosa el almidón. A estos portadores se incorporarán Ibrutinib, Idarrubicina y Rh(III) como agentes de actividad antitumoral y péptidos catiónicos y Au de actividad antibacteriana.

Síntesis de nanoestructuras funcionalizadas más complejas

También se propone la síntesis de nanoestructuras funcionalizadas más complejas para su estabilización y efecto teragnóstico, mediante la incorporación de compuestos fotosensibles y/o nanopartículas magnéticas, así como el desarrollo de modelos de simulación de diferentes péptidos catiónicos y biopolímeros que aporten información sobre las interacciones entre los componentes de las nanoestructuras y las membranas de células y bacterias.

Desarrollo de procesos respetuosos con el medio ambiente

Por otra parte, estos nuevos materiales se sintetizarán mediante el diseño y desarrollo procesos que sean respetuosos con el medio ambiente, que resulten más económicos, que utilicen menos cantidades de energía y fuentes más eficientes, tales como ultrasonidos y microondas, y de materias primas, en la línea que los componentes del equipo de investigación vienen desarrollando los últimos años. En este sentido, se intentará en la medida de lo posible utilizar disolventes alternativos a los disolventes orgánicos convencionales, tales como los fluidos supercríticos y los líquidos iónicos.