Jóvenes a la Investigación: entre nanoantibióticos y semiconductores
Por Karla Navarro
Ensenada, Baja California. 31 de julio de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Analizar el efecto antimicrobiano de nanopartículas de plata y bismuto o la síntesis y caracterización de nanocintas de hidroxiapatita, son ejemplos de las actividades de investigación que 46 estudiantes de bachillerato y licenciatura desarrollaron como parte del taller Jóvenes a la Investigación.
Cada uno de los participantes se incorporó durante tres semanas a los proyectos de investigación de científicos del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Ensenada, institución organizadora del taller.
Esta experiencia les permitió tener acceso a los laboratorios del Cnyn y sus sofisticados equipos, con el objetivo de realizar experimentos y culminar el taller con hallazgos relevantes que motiven su interés por la investigación científica.
Nanopartículas contra bacterias
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Roberto Vázquez Muñoz, académico del Cnyn, expuso que desde hace cinco años desarrolla estudios en el campo de nanomateriales antimicrobianos, conocidos como nanoantibióticos.
“Básicamente lo que hacemos es usar nanopartículas de diferentes metales para combatir diferentes microorganismos; podemos comprar o sintetizar estas nanopartículas y las probamos en diferentes modelos microbianos, particularmente aquellos que causan enfermedades, para tener una alternativa a los antibióticos o inclusive potenciar la actividad de los antibióticos convencionales”, explicó.
Comentó que los resultados de sus investigaciones se han utilizado en proyectos que buscan mejorar tratamientos veterinarios, en humanos y en plantas, diseñados para combatir ataques de microorganismos.
“Nuestro eje central es entender cada vez mejor cómo están funcionando dentro de las células estos materiales, no solamente para mejorar las aplicaciones, sino también para tratar de predecir escenarios de riesgo, hasta qué punto los podemos usar de manera segura”, mencionó Vázquez Muñoz.
Nanopartículas de plata.Rosario Valdespino Mejía, estudiante de ingeniería en nanotecnología en el Instituto Tecnológico Superior de Ciudad Hidalgo —que pertenece al Tecnológico Nacional de México (Tecnm)—, colaboró en la investigación con la síntesis de nanopartículas de plata y bismuto en las que midió el efecto antimicrobiano contra la bacteria E. coli (Escherichia coli).
La estudiante comunicó que también trabajó en la caracterización y análisis de dichas nanopartículas, así como en la determinación de la concentración mínima inhibitoria y un estudio de sinergia para comprobar si las nanopartículas pueden potenciar su actividad al ser combinadas.
“Encontramos que las nanopartículas de plata y bismuto sintetizadas por medio de una reducción química arrojan nanopartículas de plata cuasiesféricas, mientras que para las de bismuto su forma aún está indeterminada”, apuntó.
Hidroxiapatita, hacia aplicaciones biomédicas
El doctor Manuel Herrera Zaldívar, investigador del Cnyn y nivel II en el Sistema Nacional de Investigadores (SNI), trabaja con semiconductores magnéticos diluidos y estudia su estructura electrónica y sus propiedades ópticas.
Rosario Valdespino sintetizando nanopartículas de bismuto.“Particularmente hemos venido trabajando con semiconductores tipo óxido de zinc (ZnO) y nitruro de galio (GaN), ya que además de que estos semiconductores son muy similares en cuanto a poseer el mismo tipo de estructura cristalina, al ser dopados con impurezas magnéticas presentan ferromagnetismo a temperatura ambiente”, detalló.
Refirió que otra de sus líneas de investigación que realiza en colaboración con la doctora Olivia Graeve, de la Universidad de California en San Diego, abarca el estudio de las propiedades luminiscentes y de la conducción eléctrica de la hidroxiapatita, orientada hacia el desarrollo de aplicaciones biomédicas, ya que es un mineral presente en los huesos.
Karime Carrera Gutiérrez es una de los tres estudiantes de la Universidad Tecnológica de Chihuahua Sur que colaboraron con el doctor Manuel Herrera y, en su caso particular, participó con la síntesis y caracterización de nanocintas de hidroxiapatita.
La estudiante apuntó que la hidroxiapatita es un material biocompatible, con el que se ha tratado de generar procesos para utilizarla en prótesis y andamios de crecimiento celular de osteoblastos para la regeneración de huesos, es por ello la importancia de su estudio.
Aislantes topológicos
Diseñar o analizar materiales haciendo uso de supercomputadoras y respaldar con un modelo matemático y algoritmos la descripción del material, es el trabajo que desarrolla en el Cnyn el doctor Armando Reyes Serrato.
“He trabajado siempre buscando materiales duros o nuevos materiales que tengan propiedades excelentes, en el sentido de que sean resistentes a la corrosión o al uso o desgaste”, puntualizó en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.
Precisó que dentro de la investigación teórica es posible buscar nuevos materiales, tal es el caso de los aislante topológicos.
“Un aislante topológico tiene la característica de que en el interior es aislante y solamente en su superficie o en la frontera es conductor, entonces son materiales con propiedades no comunes o no esperadas”, describió el investigador.
Dentro de su investigación, uno de los participantes del taller trabajó con carbonitruro, tratando de encontrar sus propiedades topológicas, y dos estudiantes implementaron un paquete de software para estudiar las propiedades de materiales bidimensionales, que servirían para construir nanoestructuras.
Más nanotecnología, más investigación
Motivar a jóvenes a incursionar en el campo de la nanotecnología o simplemente despertar su interés por la investigación, es la finalidad del taller Jóvenes a la Investigación, de acuerdo con el coordinador del comité organizador, Jesús Heiras Aguirre, investigador del Cnyn.
Comentó que este año participaron 46 estudiantes en el taller celebrado del 12 al 30 de junio, la mayoría procedentes de ciudades como Mérida, Veracruz, Celaya, Chihuahua, Villahermosa, Los Mochis, Guadalajara y Ciudad de México, además de un grupo de jóvenes de Baja California.
“La cuestión es dar un servicio al país finalmente, tratando de encauzar a los muchachos a que se vayan a la investigación y que nos ayuden a la divulgación porque ellos se encargan un poquito en difundir nuestro quehacer”, destacó.
El investigador resaltó la calidad de los estudiantes que participan, la mayoría con calificaciones de un promedio superior a nueve, quienes tuvieron acceso a una beca para cubrir sus costos de traslado y hospedaje.
La beca concedida a los participantes foráneos ha permitido atraer a más jóvenes cada año, quienes pueden experimentar durante tres semanas el trabajo de un investigador y utilizar equipo especializado para sus proyectos.
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