En la lucha contra el COVID-19 el mundo de la ciencia ha recurrido al uso de materiales a escalas diminutas, cuyas propiedades permiten actuar de manera efectiva en su eliminación, debido al tamaño y la consecuente capacidad de penetración.
En este sentido, la nanotecnología capaz de diseñar y manipular la materia a nivel de unos cuantos átomos , ha aplicado las nanopartículas de cobre en elementos de protección como mascarillas y desinfectantes para superficies de uso habitual, por ejemplo, del transporte público, automóviles, mobiliario comunal, entre otros.
Una nanopartícula pertenece a la escala de los nanómetros, esto es una milmillonésima parte del metro. Para entenderlo, el académico y coordinador del Laboratorio de Procesos Fotónicos y Electroquímicos de la Universidad de Playa Ancha, Dr. Freddy Celis Bozo, explica que es como si nuestro cabello tuviese un diámetro similar al de un estadio de fútbol (considerando las galerías), mientras que el balón de juego en el centro del mismo campo representa la escala nanométrica.
“Entonces, cuando hablamos de nanopartículas nos referimos a un conjunto de átomos unidos entre sí que, en términos de dimensiones, se encuentran entre los 1000 y los 5 nanómetros de diámetro. Las que están constituidas de cobre tienen la facultad de interaccionar fuertemente con organismos como virus y bacterias, con el propósito de eliminarlos a partir de reacciones e interacciones bioquímicas. Es por este motivo que, en particular, las nanopartículas de cobre son ampliamente utilizadas para fines de desinfección”, sostiene el Dr. Celis.
El académico menciona como ejemplo de la utilización de las propiedades de las nanopartículas de cobre a nivel macro, a los pasamanos de la Estación Baquedano en el metro de Santiago, instalados con el objetivo de proteger a los usuarios de enfermedades, dado que dicho metal inhibe la multiplicación de gérmenes. Y en Valparaíso, la empresa Vetro+, modifica la superficie de un vidrio con nanopartículas de cobre con fines antimicrobianos.
Las nanopartículas de cobre tienen principalmente la capacidad de ceder y captar electrones y tienen la posibilidad de interactuar con la luz, moléculas, virus y bacterias.
“En el caso particular de los virus, el mecanismo de acción de las nanopartículas de cobre se basa en que éstas inactivan una enzima proteasa, que juega un rol fundamental en la replicación viral y, por otro lado, provocan un daño importante en las envolturas fosfolipídicas. Estos mecanismos ampliamente discutidos en la literatura no serían los mismos que regirían en la actividad bactericida del cobre, que se fundamentan en la generación de radicales libres y/o iones de cobre”, precisa el investigador de la UPLA.
Detección temprana de Alzheimer
En tanto, respecto de la interacción con la luz, ésta permite excitar los electrones de la superficie de una nanopartícula para acceder a energías propias de esta escala, posibilitando reacciones fotoquímicas, es decir entre moléculas depositadas en la superficie y la luz. Y la facilidad con que interaccionan con esta última ha permitido un desarrollo importante de sensores para diversas moléculas de variados tamaños (desde unos cuantos a varios miles de átomos).
En el Laboratorio de Procesos Fotónicos y Electroquímicos alojado en la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas de la UPLA se sintetizan nanopartículas de cobre, con el objetivo de acceder a las energías que se generan luego de la excitación de estas partículas con la luz. Lo anterior, para ser aprovechadas en la mejora de respuestas fotónicas que permitan reconocer diversas moléculas a concentraciones muy bajas (hablamos de unas cuantas moléculas), o bien, para la inmovilización molecular y su posterior uso en reacciones superficiales a esas escalas.
Igualmente, el Dr. Freddy Celis sostiene que trabajan con nanopartículas compuestas de oro o plata y colaboran con el Advanced Center for Chronic Diseases, ACCDiS, de la Universidad de Chile, lo que ha permitido detectar los agregados proteicos responsables de la enfermedad de Alzheimer, en presencia de nanobarillas de oro, contribuyendo de esa forma con el desarrollo de nuevos métodos de detección temprana de esta enfermedad.
De esta manera, la nanotecnología abre un campo inimaginable de opciones para acceder a nuevas tecnologías en la detección de moléculas contaminantes, desarrollo de nuevos sistemas de paneles de captura de energía solar, desarrollo de métodos de detección de enfermedades, desarrollo de terapias contra algunos tipos cánceres y enfermedades degenerativas, así como la miniaturización de dispositivos electrónicos, entre otros.
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Fuenta: Universidad de Playa Ancha
