Nano/micropartículas de plata: Modificación y aplicaciones

Silver Nano/microparticles - Búsqueda de Google

Jun, Bong-Hyun ; Rho, Won Yeop. Silver Nano/microparticles: Modification and Applications. MDPI – Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2019. 206 p. DOI: 10.3390/books978-3-03921-178-4

Este libro podría ser útil para comprender el valor de las partículas de plata en los campos biomédico e industrial.

Las partículas de tamaño nano/micro se aplican ampliamente en varios campos. Entre las diversas partículas, las partículas de plata se consideran entre los nanomateriales más destacados en los sectores biomédico e industrial debido a sus características físicas, químicas y biológicas favorables.

Así pues, se han realizado numerosos estudios para evaluar sus propiedades y utilizarlas en diversas aplicaciones, como el diagnóstico, la terapéutica antibacteriana y anticancerosa y la optoelectrónica. Las propiedades de las partículas de plata están estrechamente influenciadas por su tamaño, su forma morfológica y las características de su superficie, que pueden modificarse mediante diversos métodos sintéticos, agentes reductores y estabilizadores.

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Este número especial ofrece una serie de contribuciones originales que detallan la síntesis, modificación, propiedades y aplicaciones de los materiales de plata. Se incluyen nueve artículos destacados que describen ejemplos de los avances más recientes en las nano/micropartículas de plata. Las partículas de plata de tamaño nano/micro tienen muchas ventajas potenciales como materiales de próxima generación en varias áreas, incluyendo la nanomedicina.

Nanotecnología para luchar contra los tumores.

La revista Cancers,  referente internacional en el campo de la oncología, ha seleccionado como artículo especialmente destacado en su número especial “Cancer Nanomedicine”,  un trabajo realizado en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Salamanca que, bajo el título “Size Matters in the Cytotoxicity of Polydopamine Nanoparticles in Different Types of Tumors”, describe nuevas opciones de tratamiento con nanotecnología para luchar contra los tumores.

La revista internacional ‘Cancers’ publica como destacado un artículo del Departamento de Ingeniería Química sobre terapias contra las células tumorales | Sala de Prensa
Artículo de referencia:
Nieto, C.; Vega, M.A.; Enrique, J.; Marcelo, G.; Martín del Valle, E.M. “Size Matters in the Cytotoxicity of Polydopamine Nanoparticles in Different Types of Tumors” Cancers October 2019, 11,1679.  ACCEDER AL ARTÍCULO

El trabajo realizado en el grupo de investigación Aplicaciones Biomédicas de Ingeniería Química, dirigido por la catedrática Eva Martin del Valle, con la colaboración de Milena Amparo Vega y Celia Nieto, pertenecientes a dicho grupo, supone un aporte relevante en el desarrollo de posibles terapias en cáncer focalizadas en aprovechar el metabolismo de las células tumorales cancerígenas.

En esta investigación se describe la preparación y validación de nanopartículas no tóxicas, las cuales, sin necesidad de agentes quimioterápicos u otros compuestos incorporados, son capaces de destruir células tumorales. Esta estrategia ha sido probada en diferentes tipos de tumores, mama, colon, hígado y pulmón, mostrando una eficacia satisfactoria en todos ellos.

Las células tumorales producen una gran cantidad de especies reactivas de oxígeno (ROS); sin embargo, un exceso de las mismas, mata dichas células; un fenómeno que se denomina “ferroptosis”. En el presente trabajo recientemente publicado se modifica el metabolismo celular produciendo este efecto, con lo que se eliminan estas células, digamos malignas.

Cancers | Special Issue : Cancer Nanomedicine

La importancia de dicho tratamiento podría suponer un avance en el desarrollo de terapias en cáncer sin necesidad de utilizar las técnicas actuales como quimioterapia, eliminándose, de esta forma, los efectos secundarios no deseados producidos por los tratamientos.

Este estudio se enmarca dentro de la línea de investigación principal del grupo Aplicaciones Biomédicas de Ingeniería Química centrada en el desarrollo de nuevas vías de tratamiento en cáncer empleando nanotecnología para reprogramar metabólicamente la célula tumoral.

Nanoparticles for Catalysis

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Nanoparticles for Catalysis.
Sergio Navalón, Hermenegildo García (2017)

El presente libro pretende ilustrar la amplitud de las aplicaciones de las nanopartículas metálicas en la catálisis. Abarca aspectos como la preparación de nanopartículas metálicas utilizando biomoléculas naturales para la actividad catalítica, fotocatalítica y electrocatalizadora de nanopartículas metálicas soportadas.

En la catálisis, las nanopartículas metálicas presentan una actividad general en las reacciones de oxidación y reducción, y el libro contiene ejemplos de ambos tipos de procesos en los que las nanopartículas se encuentran sobre soportes de carbono o incrustadas en el interior de los vacíos de las estructuras orgánicas de metal cristalino microporoso.

Las nanopartículas metálicas también se utilizan ampliamente en la fotocatálisis para mejorar la absorción de la luz a través de la banda de plasmón y la eficiencia del proceso fotoquímico. Además de las aplicaciones clásicas, el uso de nanopartículas metálicas se está expandiendo rápidamente en el campo de las energías renovables, pasando de catalizadores para electrodos de combustibles sólidos a novedosas baterías de Li-O2.

 

Un catalizador desarrollado por la Universidad de Zaragoza ayudará a producir de forma más eficiente,económica y respetuosa con el medio ambiente el óxido de etileno.

Equipo investigador que ha desarrollado el trabajo, con Jesús Santamaría a la derecha, en los laboratorios del INA.

Ramirez, A., Hueso, J. L., Suarez, H., Mallada, R., Ibarra, A., Irusta, S. and Santamaria, J. (2016), A Nanoarchitecture Based on Silver and Copper Oxide with an Exceptional Response in the Chlorine-Promoted Epoxidation of Ethylene. Angew. Chem.. doi:10.1002/ange.201603886

Científicos de la Universidad de Zaragoza en el Instituto de Nanociencia de Aragón (INA) han creado un nuevo catalizador, que ayudará a producir de forma más eficiente (mayor cantidad de producto a menor temperatura), económica y respetuosa con el medio ambiente un compuesto de gran importancia industrial: el óxido de etileno.

El óxido de etileno es el decimocuarto compuesto orgánico por tonelaje a nivel mundial. Además de servir para sintetizar etilenglicol (usado como anticongelante, en la fabricación de poliéster, perfumes, lubricantes, disolventes y plastificantes, entre otros usos), así como otros éteres glicólicos y etanolaminas, se emplea también como esterilizador en aparatos de uso médico o en la maduración acelerada de vegetales.

A pesar de la importancia del óxido de etileno en la industria química, su producción presenta problemas importantes en cuanto a la selectividad de la reacción y las condiciones de operación. El catalizador de referencia en la industria hoy (nanopartículas de plata soportadas sobre alúmina de baja área superficial) requiere una variedad de promotores metálicos (metales alcalinos como el cesio y otros metales como molibdeno, tungsteno y cromo). Además, para alcanzar una selectividad suficiente, durante la producción industrial se añade dicloroetano u otros compuestos conteniendo cloro, junto con un alto porcentaje de etano, con los problemas económicos y ambientales que esto conlleva.

El catalizador desarrollado en la Universidad de Zaragoza, a pesar de no utilizar promotores, no solo presenta una mayor actividad (con rendimientos significativos a partir de unos 100 grados centígrados, unos 75 menos que el catalizador estándar), sino que además es capaz de operar de forma estable sin necesidad de añadir continuamente dicloroetano a la alimentación. Tal es el potencial del catalizador formado por Nanoestructuras de plata embebidas en óxido de cobre, que la Universidad de Zaragoza ya ha presentado una patente para proteger su posible explotación.

Este catalizador se ha obtenido dentro del proyecto internacional Advanced Grant HECTOR, dirigido por el catedrático de Ingeniería Química Jesús Santamaría. En el estudio han participado los doctorandos Adrián Ramírez y Hugo Suárez, y los doctores José Luis Hueso, Reyes Mallada y Silvia Irusta así como el doctor Alfonso Ibarra, del Laboratorio de Microscopías Avanzadas del INA.

La nanoestructura de este nuevo catalizador ha podido elucidarse gracias a las instalaciones del Laboratorio de Microscopías Avanzadas, que ha revelado una configuración en la que las fases de plata y óxido de cobre se entremezclan, permitiendo una fuerte interacción entre ellas.

Tinta para imprimir circuitos electrónicos.

Investigadores del Instituto Leibniz para Nuevos Materiales (INM, Alemania) con la colaboración de la científica española Lola González García, han presentado en la feria internacional de Hannover una pluma que ‘pinta’ circuitos electrónicos reales, capaces de conducir la electricidad y encender un LED.

<p>Los investigadores han cargado el cartucho de una pluma estilográfica con la nueva tinta. Con ella han dibujado un circuito electrónico que permite iluminar un LED. / INM</p>

El secreto es una tinta híbrida formada por nanopartículas de oro y un polímero orgánico conductor. Las nanoestructuras resultantes son muy estables diluidas en alcoholes y agua, los ingredientes habituales de las tintas convencionales. De hecho, la idea es aplicar el método en impresoras de inyección de tinta.

De la misma forma que hoy se imprimen textos e imágenes sobre un papel, en el futuro se podrán usar impresoras para fabricar todo tipo de circuitos electrónicos. Esa tecnología requerirá de nuevas tintas.
“Con esta tinta se puede cargar el cartucho de una pluma estilográfica y dibujar un circuito electrónico para iluminar un LED“, destaca la científica española que ha participado en su desarrollo. Los detalles se publican en la revista Chemical Science.

Referencias bibliográficas:

B. Reiser, L. Gonzalez‐Garcia, I. Kanelidis, J. H. M. Maurer, T. Kraus. “Gold nanorods with conjugated polymer ligands: sintering‐free conductive inks for printed electronics”. Chemical Science, 15 March 2016 (online). DOI: 10.1039/C6SC00142D.

Johannes H. M. Maurer, Lola González-García, Beate Reiser, Ioannis Kanelidis, Tobias Kraus. “Templated Self-Assembly of Ultrathin Gold Nanowires by Nanoimprinting for Transparent Flexible Electronics”. Nano Letters, 22 March 2016. DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04319.