Nuevos nanomateriales con aplicaciones biológicas y ambientales

Los ensayos realizados por investigadores del grupo COMET-NANO de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) y la Universidad de Granada, junto con el grupo de Biomateriales del Instituto Indio de Tecnología Química (IICT), revelan que la modificación estructural, textural y de composición de nanomateriales tan extendidos como el óxido de titanio (utilizado actualmente, por ejemplo, en cremas solares como agente absorbente de rayos ultravioleta) permite la obtención de nuevos nanosistemas duales, con aplicaciones biológicas avanzadas y aplicaciones ambientales en descontaminación de aguas.

“Hemos estudiado las propiedades morfológicas de los nuevos materiales sintetizados, observando su modificación tras el dopaje con zinc, que ha sido determinada mediante microscopía de transmisión y que tiene una influencia clave en las propiedades biológicas de los materiales”, explica Santiago Gómez Ruiz, coautor principal del estudio, investigador de la URJC y miembro del grupo COMET-NANO.

Este estudio, publicado en la revista científica Science of the Total Environment, abre la puerta a la preparación de nuevos materiales que puedan ser modificados de manera racional con el fin de encontrar mejores nanomateriales para utilizarlos como terapia local en la regeneración de tejidos dañados por lesiones cardiovasculares. En este sentido, el equipo de investigación se encuentra trabajando en la preparación de nuevos nanomateriales similares con características morfológicas y de composición óptimas para su estudio biológico y su futura aplicación en humanos.

“Los nanomateriales preparados en este trabajo han demostrado que son capaces de aumentar la proliferación celular en células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos en estudios in vitro. Además, llevan a la promoción de la formación de nuevos vasos en modelos animales basados en embriones de pollitos, lo cual es un paso importante en este campo”, destaca el investigador.

Además, este trabajo ha demostrado no sólo una posible aplicación terapéutica para estos materiales, sino su potencial aplicación medioambiental en la descontaminación de aguas residuales de industrias textiles.

Esta investigación se enmarca dentro de un proyecto financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad dentro del Programa Retos de Investigación, así como el grupo de excelencia QUINANOAP, con el apoyo económico de la Universidad Rey Juan Carlos-Banco de Santander. Por parte del equipo indio, este trabajo está financiado por programa de becas de posgrado CSIR & DST de Nueva Delhi.

Ensayos con óxidos de titanio dopados con zinc

En anteriores trabajos del grupo COMET-NANO, los investigadores habían ya observado que el uso de nanomateriales basados en óxidos de titanio dopados con zinc es de gran interés para la química ambiental, pues pueden ser utilizados en procesos de descontaminación de aguas residuales de industrias textiles (degradación de colorantes mediante procesos catalíticos activados por luz ultravioleta o visible) o en procesos de generación fotocatalítica de hidrógeno mediante una transformación catalítica de metanol activada con luz ultravioleta, que puede ser una alternativa a los combustibles fósiles en la generación de energía.

“A partir de estos estudios, nuestro grupo se planteó utilizar también sistemas basados en nanomateriales similares en otras aplicaciones de carácter biológico, como las que acabamos de publicar en este último artículo”, apostilla Gómez Ruiz. En este sentido, estas investigaciones han constatado que el óxido de titanio, debidamente modificado, puede constituirse como una alternativa al óxido de zinc nanométrico gracias a que también promueve la formación de nuevos vasos sanguíneos.