Nanomateriales y nanomedicina en UTEC

La nanomedicina es una nueva área que busca aplicaciones de nanomateriales a la medicina, ya sea para diagnóstico de enfermedades, transporte de fármacos, o detección de moléculas y biomoléculas en un organismo [1]. Esta importante área de investigación y desarrollo no podía quedar fuera de UTEC y, de hecho, desde el Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química se han estado desarrollando nanomateriales para aplicaciones en salud desde hace tres años. En el reciente Cleveland Clinic – UTEC Summit se mostró un poco de lo que se ha desarrollado. Este artículo de blog resume los avances a la fecha y también ofrece un resumen de lo que se viene en esta importante área. 

1. Nanomateriales antibacteriales: Apoyando la desinfección de agua y ambientes

Las nanopartículas de plata son conocidas por su capacidad antibacterial [2, 3]. En UTEC empezamos a trabajar con nanopartículas de plata para descontaminar agua. Los alumnos involucrados en este proyecto (Bryan Alcazar y Mijail Salcedo, ambos de ingeniería industrial) destacaron en dos Ferias VLI (ahora PI) y desarrollaron sus tesis de grado alrededor de esta temática. Adicionalmente, nuestra alumna Pamela Paucar (Ingeniería Química) desarrolló también su tesis sobre el desarrollo de nanopartículas en matrices poliméricas.

Si bien estos proyectos eran de interés e impacto social y/o comercial, el tema que nos hizo diferenciarnos de las investigaciones tradicionales fue nuestro interés de acoplar las nanopartículas de plata a otras moléculas para incrementar el carácter antibacterial de los nanocompositos generados. Las colaboraciones con los doctores Vijay Krishna (Cleveland Clinic) y Alfredo Angeles (University of Connecticut) han permitido desarrollar nuevas clases de nanomateriales con un mayor poder antibacterial. En este caso, Luis Palomino y Miguel Gakiya (Asistentes de investigación UTEC) han desarrollado métodos para sintetizar y caracterizar nanocompositos plata – fulereno, oro – fulereno y plata – péptido. Los resultados de estos trabajos han sido presentados en el congreso 2018 del American Chemical Society y, a nivel local, en el Congreso Iberoamericano de Química 2018.

2. Nanomateriales como Vectores de Transporte: Hacia la Nanomedicina

En base a nuestras capacidades para sintetizar nanomateriales y acoplarlos a otras moléculas, se empezó a investigar la posibilidad de acoplar las nanopartículas a agentes terapéuticos. Esta área es actualmente trabajada por el Dr. Anand Ramamurthi (Cleveland Clinic), quien sintetiza nanopartículas poliméricas conteniendo moléculas con algún efecto terapéutico. Luis Palomino, Miguel Gakiya y Juan Carlos Rodríguez viajaron a Cleveland Clinic a comienzos de año para hacer una pasantía en la cual se pueda aprender técnicas de síntesis, emplear equipos avanzados de caracterización de nanopartículas y, finalmente, delinear los siguientes pasos en investigaciones de nanomateriales en UTEC. Los nanomateriales han sido preparados combinando plata o polímeros con factores de crecimiento epidermal (EGF) y serán probados en la regeneración de tejidos, esto como parte de un proyecto de mayor envergadura en el que las dos carreras del departamento se encuentran colaborando. 

Figura 1. Una comitiva de UTEC visitó Cleveland Clinic en Febrero del 2018 para fortalecer la cooperación en el área de nanomateriales y nanomedicina. Los asistentes de investigación UTEC Miguel Gakiya y Luis Palomino están en la fila posterior, mientras que en la primera están Juan Carlos Rodríguez, profesor de Ingeniería Química, Robin Crotty, coordinadora de Educación en el Departamento de Ingeniería Biomédica en Cleveland Clinic, y Geoffrey Vince, Director del Departamento de Ingeniería Biomédica en Cleveland Clinic.

3. Lo que se viene

 
Las líneas de nanomateriales antibacteriales y la de nanovectores en UTEC continuará desarrollándose en los próximos meses. Se ha conversado con los investigadores Vijay Krishna y Anand Ramamurthi para desarrollar ensayos orientados no sólo a la síntesis, caracterización y evaluación antibacterial de los nanomateriales, sino también al escalamiento de los procesos de síntesis de obtención de nanopartículas, lo cual cae dentro del área de interés de nuestra carrera de Ingeniería Química. Los profesores Juan Carlos Rodríguez y Francisco Tarazona están actualmente enfocados en desarrollar experiencias que muestren la importancia del desarrollo de procesos sostenibles para la producción de nanomateriales.

Referencias y lecturas de interés:

[1] https://www.nature.com/subjects/nanomedicine

[2] Plaza, H., Int. J. Mol. Sci. 2015, 16(1), 2099-2116 

[3] N. Durán et al ., Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine 12 (2016) 789–799

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