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Desde el IVIC impulsan desarrollos de nanomateriales para regenerar huesos de forma segura y natural

En la búsqueda constante de soluciones médicas más humanas, seguras y amigables con el ambiente, el Centro de Ingeniería de Materiales y Nanotecnología del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) fue el escenario del seminario “Evaluación de Nanomateriales Híbridos Obtenidos mediante Química Verde con Potenciales Aplicaciones Biomédicas”, una magistral ponencia dictada por la Dra. Cristina Parra.

​Lejos de la frialdad de los laboratorios, la Dra. Parra compartió una historia de constancia científica que ya suma una década de trabajo en equipo. Su investigación se centra en los nanomateriales híbridos: sistemas donde lo orgánico y lo inorgánico se abrazan a escala molecular para crear soluciones médicas revolucionarias.

​Durante su intervención, la experta recordó los inicios de esta travesía científica, cuando comenzaron a incorporar una carga inorgánica muy especial en matrices poliméricas.

​“No es cualquier carga inorgánica, ni cualquier refuerzo, sino la hidroxiapatita. Es un material que podríamos llamar “el estándar de oro”, considerado un material de tecnología verde, que hemos explorado desde hace más de diez años cuando el término “híbrido” era muy poco explorado”, explicó la Dra. Parra.

​El tiempo y el rigor científico le dieron la razón al equipo multidisciplinario de colegas y colaboradores. Tras años de intensas caracterizaciones biológicas y estructurales, lograron un hallazgo determinante: estos materiales interactúan de forma excepcional con las células, ayudando a sanar lesiones. Son 100 % biocompatibles y amigables con el cuerpo humano.

​Sintetizando la hidroxiapatita en tres medios de reacción distintos, el equipo logró obtener nanopartículas con varias morfologías y propiedades específicas, abriendo las puertas a una biomedicina de mayor precisión.

Una alternativa para la regeneración ósea

​Uno de los tópicos más esperanzadores del seminario fue el uso de estos nanomateriales para crear cementos óseos de nueva generación. Actualmente, las formulaciones comerciales (basadas en PMMA) suelen ser tóxicas y perjudiciales para el organismo. La propuesta de la Dra. Parra busca hacer aportes sustanciales para subsanar esto.

​La alternativa propuesta se sustenta en el proyecto en desarrollo titulado “Estudio de Nanomateriales compuestos polímero/ hidroxiapatita/ biovidrio para su aplicación como cemento óseo”. Este nuevo cemento puede llegar a ofrecer ventajas direccionadas hacia:

– ​Mayor adaptabilidad: Un mejor ajuste a la biomedicina del cuerpo del paciente.
-​ Mayor seguridad: Reducir las temperaturas de fraguado (el calor que genera el cemento al endurecerse antes de ser introducido en el cuerpo), disminuyendo el riesgo de necrosis térmica y química en el tejido circundante.
– ​Efecto sanador: Actúa como una matriz viva que estimula activamente al cuerpo a generar nuevo tejido óseo, además de poseer propiedades antioxidantes y la capacidad de administrar fármacos directamente en la zona afectada.

Química verde con ADN venezolano

​Lo que hace verdaderamente única a esta investigación es su compromiso con la química verde y el aprovechamiento de los recursos locales. La fórmula cuenta con una fase sólida que mezcla polímeros con hidroxiapatita nanométrica y biovidrios sintetizados a partir de fuentes biogénicas.

​Pero la gran innovación está en su fase líquida. En lugar de usar químicos agresivos, el equipo pretende usar dextrinas, obtenidas de almidones extraídos de especies vegetales autóctonas, modificadas con antioxidantes de origen natural.

Al cierre de su ponencia, la Dra. Parra destacó las extraordinarias bondades de estas dextrinas que son altamente solubles en agua fría, tienen una viscosidad perfecta para el manejo médico y presentan una toxicidad celular mínima. Esto último es clave, ya que permite que las células se adhieran, crezcan y se multipliquen de forma completamente saludable, creando una formulación protectora y resistente, lo que proyecta un impacto significativo en la optimización de terapias traumatológicas y en el desarrollo biomédico nacional.

F/Mincyt / Prensa / IVIC
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Impulsan la creación de nanomateriales a partir de desechos agrícolas para la industria

El profesor Jimmy Castillo, de la Escuela de Química de la Facultad de Ciencias de la Universidad Central de Venezuela (UCV), presentó desde el Laboratorio de Espectroscopía Láser los avances de un proyecto de vanguardia que transforma desechos como las cascarillas de arroz en nanomateriales de alto valor para la industria y la agricultura.

Esta iniciativa científico-tecnológica busca desarrollar materiales nanométricos a partir de residuos orgánicos, con el fin de abordar y resolver problemas sociales mediante soluciones sostenibles y de bajo impacto ambiental.

«Arrancamos con el material de desecho de las conchas de arroz, que la naturaleza crea sabiamente y que están compuestas por sílica», detalló el profesor Castillo, quien además destacó que de esta sílice se extrae una versión nanométrica altamente porosa y con características biogénicas únicas.

Esta característica biogénica hace que estas nanopartículas sean mucho menos agresivas tanto para el ambiente como para los seres humanos, en comparación con la sílice cristalina comúnmente utilizada hoy en día; además, resultan fácilmente modificables para diversos propósitos biotecnológicos.

«Buscando la síntesis de esta nanopartícula también obtenemos materiales como el grafeno o los puntos cuánticos de grafeno que tienen propiedades fluorescentes. Todas estas nanopartículas y otras que creamos a partir de materiales como cobre, plata y zinc pueden incorporarse en productos que son aplicables en la industria», añadió el investigador.

Castillo explicó que estos fluidos que se desarrollan bajo este método son 10 veces más potentes o con una actividad superior al fluido normal de cobre macroscópico, permitiendo el uso de cantidades hasta 100 veces menores para obtener los mismos resultados operativos.

En este proyecto, junto al desarrollo de los productos, también se generan talentos, sumando al menos 15 estudiantes de pregrado ya graduados y cinco estudiantes de doctorado que actualmente desarrollan sus tesis de investigación en esta área.

Este proyecto, financiado por el Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Fonacit), impulsa el desarrollo de productos soberanos, generando una valiosa matriz de conocimiento para la universidad, la sociedad y el aparato productivo nacional.

De esta manera, el Ministerio del Poder Popular para Ciencia y Tecnología (Mincyt), enmarcado en la Gran Misión Ciencia, Tecnología e Innovación Dr. Humberto Fernández-Morán, reafirma su compromiso con la ciencia aplicada que transforma residuos en soluciones estratégicas para el pueblo venezolano.

F/Mincyt