Síntesis, modificación superficial y caracterización físico-química de nanomateriales
Los nanomateriales presentan propiedades diferentes a las del material masivo debido a su tamaño nanométrico, que los hacen atractivos para una gran variedad de aplicaciones tecnológicas.
Síntesis de nanomateriales
Una estrategia para fabricar nanoestructuras multifuncionales consiste integrar múltiples componentes funcionales en una única entidad, generando diversos tipos de heteronanoestructuras. Gracias a la combinación sinérgica de propiedades, estas estructuras tienen un gran potencial para aplicaciones en biomedicina.
En este sentido, existen diversos métodos químicos para la preparación de nanocompuestos bimetálicos (Fe, Au, Ag, Bi, Gd, Zn), como la síntesis asistida por microondas, la coprecipitación, la precipitación oxidativa o la descomposición orgánica. Con cualquiera de estos métodos, es crucial lograr un control preciso del tamaño y la forma de los nanocompuestos para mejorar la cristalinidad y reducir la polidispersidad, lo que influye directamente en sus propiedades y reproducibilidad. Además, es necesario controlar el estado de agregación para garantizar la estabilidad y uniformidad del producto final, condiciones indispensables para su aplicación en tecnologías biomédicas.
Modificación superficial
La aplicación de nanomateriales avanzados en biología, diagnóstico médico y terapia requiere estabilidad coloidal en condiciones fisiológicas (pH 7.4) para evitar su agregación in vivo, lo que podría provocar la oclusión de arterias y la formación de trombos. Por ello, es esencial modificar la superficie de los nanocompuestos para dotarlas de estabilidad coloidal y propiedades hidrofílicas, requisitos fundamentales para su uso en aplicaciones biomédicas. Los materiales que se utilizan como recubrimiento deben prolongar la permanencia de los nanomateriales en la sangre, deben ser biocompatibles y, preferiblemente, biodegradables (para ser eliminadas de forma espontánea del organismo a través de procesos fisiológicos). El recubrimiento a menudo introduce en la superficie grupos funcionales adicionales que sirven de puntos de enlace para una funcionalización posterior con biomacromoléculas o ligandos específicos (anticuerpos, proteínas, ADN, enzimas) que aporten propiedades de especificidad.
Caracterizacíon físico-química
Es necesario llevar a cabo una caracterización estructural, morfológica y coloidal de los nanomateriales avanzados obtenidos. Para ello se utilizan diferentes técnicas (rayos X, microscopía electrónica, espectroscopía infrarroja, medidas de estabilidad coloidal en función del pH...). A partir de dicha caracterización se consigue determinar la naturaleza, el tamaño, la estabilidad y los enlaces superficiales de los nanocompuestos sintetizados y, en definitiva, evaluar las posibilidades del material para aplicaciones biomédicas.
