Nanopartículas de oro para nuevas tecnologías
Recreación de ina nanopartícula de oro. Imagen gentileza Dr. Álvaro Muñoz.

Materiales moleculares a medida: Nanopartículas de oro para nuevas tecnologías

A través del modelamiento y estudio químico de diminutas estructuras a escala molecular, el Dr. Álvaro Muñoz está comprometido en la búsqueda y desarrollo de nanoestructuras que puedan tener aplicaciones tanto en medicina como en nuevas tecnologías.

 


  
Dr. Juan Carlos Beamin

Reportaje Dr. Juan Carlos Beamin

24 de August 2018

En el laboratorio de Química Inorgánica y Materiales Moleculares, perteneciente al Instituto de Ciencias Química Aplicadas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chile, el Dr. en Fisicoquímica molecular Álvaro Muñoz, nos cuenta sobre algunas de sus investigaciones, aplicaciones y su visión a futuro.

El investigador comienza su conversación mencionando algo que de inmediato capta nuestra atención, “nanopartículas de oro”. Su proyecto FONDECYT, que comenzó este 2018, está enfocado en el estudio de estas nanopartículas de oro, pero...

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Recreación de nanopartículas de oro realizada por el Dr. Álvaro Muñoz.

- ¿Qué son las nanopartículas?

En sus palabras “Son sistemas que miden aproximadamente un nanómetro ( la millonésima parte de un milímetro).”  Luego agrega: "estas han sido ampliamente estudiadas en los últimos diez años y aún se siguen estudiando porque, primero, tienen una gran variedad de aplicaciones, tanto en medicina como en el desarrollo de nuevas tecnologías ultralivianas y, segundo, porque aún no se entienden ciertos comportamientos. Esto deja espacio para que se encuentren aún más aplicaciones".


- ¿Qué diferencia a las nanopartículas de los materiales ordinarios?

La gracia de esos materiales es que pueden tener bastantes utilidades porque nosotros  podemos modificarlos a voluntad, entonces es necesario generar mucho conocimiento para poder saber cuáles son los puntos o factores importantes a modificar para así tener las propiedades que nosotros queremos.

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"La gracia de esos materiales es que pueden tener bastantes utilidades porque nosotros  podemos modificarlos a voluntad, entonces es necesario generar mucho conocimiento para poder saber cuáles son los puntos o factores importantes a modificar para así tener las propiedades que nosotros queremos"

Dicho esto, nos explica que un material a escala molecular tiene ciertas propiedades como conducir la electricidad, tener algún color particular, etc. pero si se añade un átomo distinto, o incluso usas los mismos átomos pero los organizas de diferente forma, sus propiedades pueden cambiar completamente y en ello radica la importancia de comprender bien cómo se comportan y racionalizar en detalle sus características

 


-¿Cómo se pueden construir estos nuevos materiales a partir de nanopartículas? 

De la misma forma que uno puede construir un muro. Por ejemplo, con distintos ladrillos, uniéndolos uno tras otro, uno puede construir un material. Uniendo, en vez de ladrillos, nanopartículas de distintos metales entre ellas, nanopartículas de oro, para construir, así, un material con propiedades seleccionadas.

Escucha el audio:

"De la misma forma que uno puede construir un muro. Por ejemplo, con distintos ladrillos, uniéndolos uno tras otro, uno puede construir un material. Uniendo, en vez de ladrillos, nanopartículas de distintos metales entre ellas, nanopartículas de oro, para construir así un material con propiedades seleccionadas"


- En el caso de la tecnología, ¿qué impacto puede tener el aplicar la nanotecnología?

El Dr. Muñoz  indica que gracias a las propiedades de los átomos de oro se pueden construir “componentes electrónicos mucho más eficientes, porque al estar unidos unos y otros no es necesario utilizar cables para conectarlos.  Entonces, yo puedo generar un circuito utilizando una muy pequeña fracción de los materiales que se están ocupando actualmente", afirma.


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El Dr. Álvar Muñoz en el Laboratorio de Química Inorgánica y Materiales Moleculares de la Universidad Autónoma. Fotografía: Nadia Politis.

- Y en el caso de la medicina, ¿podemos esperar alguna mejora?

La respuesta es sí, según comenta Álvaro. "Su aplicación más importante es en el de los exámenes para detectar tumores y cáncer. Las nanopartículas de oro se pueden utilizar como medios de contraste para detectar los tumores u otros agentes específicos que impidan el correcto funcionamiento de nuestro cuerpo", dice.

- Y ¿cómo se logra esto?
Lo que se hace es usar una luz especial (con color o longitud de onda particular) al que las nanopartículas sean especialmente sensibles y reflejen dicha luz contrastando así con la piel, la sangre y nuestros órganos. Eso permite tomar una imagen de nuestro organismo por dentro y puede servir para localizar, por ejemplo, ciertos tumores o enfermedades.



Señala finalmente que la principal ventaja con los actuales sistemas de contraste es que “es una alternativa bastante eficiente o bastante promisoria porque las nanopartículas de oro son inocuas al cuerpo humano, entonces, tú las puedes ingerir y después simplemente se eliminan por vías biológicas".

 

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“Es una alternativa bastante eficiente o bastante promisoria por que las nanopartículas de oro son inocuas al cuerpo humano, entonces tú las puedes ingerir y después simplemente se eliminan por vías biológicas"

 


Durante 2019, se espera que el Dr. Álvaro Muñoz participe en colaboraciones conjuntas con el gobierno de China para realizar un seminario que pueda indagar en las últimas tecnologías para el estudio de nanopartículas de oro a nivel molecular.



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Imagen que recrea un grupo de nanopartículas de oro. Imagen gentileza Dr. Álvaro Muñoz.

 

 


 

En Profundidad...
De la teoría a la aplicación


Tu rol como investigador es más bien teórico, cuéntanos ¿cuáles son tus motivaciones por estudiar estas nanopartículas de oro?

Mi principal motivación es entender cuáles son las razones básicas de por qué estas nanopartículas de oro se forman. Nosotros podemos generar grupos de nanopartículas que formen materiales más grandes y qué tanto se pueden escalar dichas propiedades es una pregunta que estamos investigando. Definir qué átomos y en qué forma debemos incluirlos para que dichas estructuras presentesn propiedades interesantes y útiles.

El Dr. Álvaro Muñoz invita a visitar su sitio web en este link, donde se puede profundizar más en su investigación.

Dr. Juan Carlos Beamin
Reportaje Dr. Juan Carlos Beamin

24 de August 2018

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