Os nanomateriais híbridos amosan un elevado potencial para ser utilizados en aplicacións biomédicas e ambientais

Os nanocomposites híbridos con propiedades plasmónicas ou magnéticas amosan un elevado potencial para ser utilizados tanto en aplicacións biomédicas como ambientais.  Así se determina na tese de doutoramento da investigadora Ecem Tiryaki, un estudo multidisciplinar centrado no deseño, síntese, caracterización e aplicación deste tipo de materiais híbridos conformados por nanomateriais de escala inferior a 100 nm, é dicir, ata 100.000 veces menor que o diámetro dun cabelo humano.

“Os nanocomposites híbridos desenvoltos ao longo da investigación resultan moi efectivos como ferramentas potenciais para ser empregados en diferentes aplicacións”, subliña a autora da tese, investigadora dos grupos TeamNanoTech  e Magnetic Materials Group, do Centro de Investigacións Biomédicas, CINBIO-. Trátase, a xuízo da investigadora, de “vehículos potenciais” para moitas aplicacións biomédicas, desde a terapia contra o cancro ata a administración de fármacos, pasando pola liberación dirixida, as terapias fototérmicas e fotodinámicas ou a hipertermia magnética. A nivel ambiental permiten, por outra banda, a recolección e determinación cuantitativa de nanopartículas liberadas na auga do mar e amosan, ademais, unha actividade fotocatalítica que pode utilizarse para evitar a contaminación ambiental, como almacenamento de enerxía ou, incluso, como xeración de hidróxeno.

“O obxectivo inicial era utilizar estes nanomateriais de maneira efectiva en ambos ámbitos, perseguindo a fabricación de nanoestruturas híbridas con rendementos mellorados”, explica a investigadora, ao que engade que ese obxectivo inicial, se traduciu en dúas liñas prioritarias de traballo: por unha banda, estudos de fotocatálise nos que se tratou de potenciar a fotoactividade de nanopartículas de dióxido de titanio e, pola outra, o deseño de estruturas “anisotrópicas de forma apuntada” mediante a incorporación de nanoestruturas magnéticas alongadas sobre unha superficie curva como potenciais ferramentas de control remoto, e a investigación das súas interaccións con células vivas.

“Resultados moi notables para aplicacións de terapia contra o cancro”

Os resultados acadados poñen sobre a mesa a aplicabilidade práctica dos desenvolvementos nanotecnolóxicos, enfatizando a efectividade deste tipo de materiais de tamaño nanométrico. “As nanoestrellas híbridas plasmónicas que sintetizamos funcionaron como fotosensibilizadores altamente efectivos baixo a irradiación da luz visible e infravermella próxima, producindo resultados moito máis eficientes na fotocatálise que os sistemas de semicondutores convencionais”, sinala a investigadora. Por outra banda, examinouse a absorción de nanopartículas magnéticas con superficies de punta nas células vivas e os seus destinos subcelulares. Investigouse en detalle os efectos da topografía de superficie dos nanomateriais e o uso do campo magnético durante a absorción celular.  Grazas a estes experimentos puido comprobarse que as partículas eran captadas polas células, “de forma moito máis eficaz e en moi pouco tempo”, a medida que aumentaba a rugosidade superficial e baixo a influencia dunha forza magnética, recolléndose no citoplasma e escapando dos endosomas e dos lisosomas, o que constitúen “resultados moi notables para aplicacións de terapia contra o cancro”, recalca Tiryaki.

Doutorandos internacionais no CINBIO

Natural de Turquía, Ecem Tiryaki, é membro do grupo de investigación TeamNanoTEch (TNT), liderado por Miguel Ángel Correa, codirector da súa tese xunto coa investigadora Verónica Salgueiriño, do Grupo de Materiais Magnéticos (MMG). Graduada en Bioenxeñaría pola Yıldız Technical University (Turquía) en 2015, cursou na mesma institución o Mestrado en Bioenxeñaría. Posteriormente, realizou os seus estudos de doutoramento en TeamNanoTech, onde gozou dunha axuda de predoutoramento concedida pola Xunta de Galicia. Os seus intereses en materia de investigación céntranse na síntese e aplicación de nanoestruturas fotocatalíticas e magnéticas. “Realicei aquí unha primeira estadía antes de iniciar o doutoramento. As persoas que coñecín e as oportunidades que me foron xurdindo determinaron que me decidise a facer aquí a miña tese”, indica a investigadora, ao que engade que lle encantaría continuar formando parte de TeamNanoTech, “xa que estou segura de que me achegaría moito para seguir avanzando neste eido”. Na actualidade está realizando unha estancia de posdoutoramento no Instituto Italiano de Tecnología en Génova.