Nanociencias: una revolución en miniatura que “cambia la forma de ver el mundo”

Los referentes de la disciplina en el país y ganadores del premio anual de la Fundación Bunge y Born, Galo Soler Illia y María Alejandra Molina, dialogaron sobre sus proyectos de investigación y las posibles aplicaciones.

Las nanociencias son consideradas “una ola revolucionaria” que se desarrolla en un mundo invisible a nuestros ojos, donde se pueden crear nuevos materiales inteligentes que toman decisiones y tienen un “gran potencial” para aplicaciones en salud y ambiente, señalaron a Télam Galo Soler Illia y María Alejandra Molina, dos referentes de la disciplina en el país y ganadores del premio anual de la Fundación Bunge y Born.

En una nueva dimensión que entra en la millonésima parte de un milímetro, Soler Illia y Molina trabajan en el arte de modificar la materia y achicar cada vez más las partículas.

“La diferencia de tamaños relativa entre una persona y la nanopartícula es de más o menos nueve órdenes de magnitud, 1.000 millones de veces. Esa distancia es como imaginar un ser del tamaño del planeta Tierra manipulando una pelota de fútbol”, explicó Soler Illia, doctor en Ciencias Químicas e investigador superior del Conicet.

“Lo interesante de las nanociencias es que cuando achicamos tanto la escala, el material se comporta de manera completamente diferente”

María Alejandra Molina

Este año, el Premio de la Fundación Bunge y Born, uno de los galardones científicos más importantes del país, se entregará por primera vez al campo de las nanociencias, siendo Soler Illia el ganador por su “liderazgo indiscutible y excelente producción científica”, mientras que Molina recibirá en la ceremonia del próximo martes el Premio Estímulo, que destaca los aportes de investigadores más jóvenes.

“Lo interesante de las nanociencias es que cuando achicamos tanto la escala, el material se comporta de manera completamente diferente”, aseguró Molina, doctora en Ciencias Químicas.

Y dio un ejemplo clásico de esta disciplina emergente: “Si vemos un anillo de oro es amarillo, pero cuando achicamos el tamaño de las partículas, pasa primero a ser rosa, después a rojo. Así como cambia el color, cambian todas las propiedades fisicoquímicas y eso es lo que estamos desarrollando para aplicarlo en diferentes campos”.

Si bien ya se utilizan nanotecnologías en miles de productos como los caños de escape de los autos, televisores, raquetas de tenis reforzadas y hasta en los test de embarazo de las farmacias, estas disciplinas tienen un “gran potencial en tres áreas: salud, ambiente y energía“, afirmó Soler Illia.

“Así como en su momento la informática fue una revolución, esta también es una ola revolucionaria”, remarcó el investigador y agregó que es un conjunto de tecnologías que “vino para quedarse y cambiar la manera en que vemos al mundo”.

“Así como en su momento la informática fue una revolución, esta también es una ola revolucionaria”

Galo Soler Illia

En qué trabajan

En la entrevista con Télam, Soler Illia, desde el Instituto de Nanosistemas que fundó en 2015 en la Universidad Nacional de San Martín (Unsam), y Molina, desde el Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (Iitema) de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), repasaron sus proyectos de investigación y las posibles aplicaciones.

Al entrar en el laboratorio de química que dirige Soler Illia se siente un olor extraño, una mezcla de aire seco, hidróxido de sodio, un poco de alcohol y solventes, lo más parecido al “olor de la gloria”, aseguró el investigador de 52 años.

“¿Quieren tocar nanopartículas?”, preguntó al equipo de Télam y exhibió un trozo de silicio de unos 10 centímetros de largo que parece un espejo y tiene la mitad de su superficie cubierta con una capa amarillenta de óxido de titanio.

Cuando se toca el espejito de color gris metalizado, el dedo se desliza suavemente. En cambio, en la parte amarilla, se siente rugoso y áspero.

“Son nanoporos, como un empedrado con agujeritos”, indicó Soler Illia y explicó que esos poros nanométricos creados en el laboratorio se pueden programar para almacenar infinidad de cosas.

Una aplicación práctica es el diseño de pequeñas esponjas que atrapan tóxicos que están en el agua: “Un gramo de ese material tiene en los poros, túneles y cavernas que creamos más o menos mil metros cuadrados de área disponible”, describió.

Suena inverosímil, pero Soler Illia insistió: “Con 7 gramos de eso, que es como una cucharadita, tenés adentro el área de una cancha de fútbol”.

Otro de los productos estrella del instituto es Hybridon, el primer desinfectante argentino en spray elaborado con nanotecnología para utilizar sobre superficies y prevenir infecciones.

“Son pequeñas nanoesponjas con antibióticos que lo pulverizás sobre una superficie y la mantiene libre de bacterias y virus por más de 72 horas porque liberan la carga de a poquito”, contó el multipremiado investigador sobre el producto que ya tiene la aprobación de la Anmat y pronto se lanzará al mercado.

“Generamos materiales que toman decisiones, eso es alucinante”

La recorrida por el Instituto donde trabajan ocho investigadores y más de 20 becarios sigue por el subsuelo, en el laboratorio de técnicas analíticas bautizado como “Nanocueva”.

Entre microscopios, equipos de rayos X y un póster de la Guerra de las Galaxias, Soler Illia contó lo que le atrapó de las nanociencias: “La posibilidad de crear cosas e impartir cierta inteligencia a los materiales”.

“Generamos materiales que toman decisiones, eso es alucinante”, dijo con la misma fascinación que en su juventud lo llevó a empezar lavando tubos de ensayo en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA).

Hoy, con más de 200 artículos publicados en revistas científicas internacionales, se entusiasma al relatar cómo programa la estructura de los materiales: “diseñás qué tipo de molécula querés que esté ahí y que con cierto estímulo se alargue, se acorte, se cruce con otra, se abra, se cierre”.

Desde Córdoba, Molina también desarrolla materiales inteligentes que responden a estímulos del medio ambiente como un cambio de temperatura, de acidez o la presencia de radiación.

A sus 38 años, lidera un grupo de investigación que utiliza nanogeles, materiales de aspecto similar a cápsulas blandas de gelatina, pero a escala nanométrica, que permiten la liberación controlada de principios activos como antibióticos.

“El nanogel es un vehículo que lleva el principio activo al sitio donde quiero que actúe. En ese lugar aplico el estímulo, el nanogel se rompe y libera ahí el principio activo”, explicó la investigadora independiente del Conicet nacida en Venado Tuerto, provincia de Santa Fe.

Molina trabaja en tres líneas de investigación con nanogeles: un estudio para eliminar las bacterias resistentes a los antibióticos, el desarrollo de terapias contra el cáncer para aumentar la eficacia y disminuir los efectos adversos, y el diseño de una plataforma de vacunas para tratar la neumonía en cerdos.

“Si podemos entender el material y cómo modificarlo, tenemos posibilidades infinitas”

María Alejandra Molina

“Si podemos entender el material y cómo modificarlo, tenemos posibilidades infinitas”, indicó la investigadora y afirmó que las nanociencias que comenzaron su auge en la década del 2000 “son la revolución de la ciencia”.

Aunque sea una revolución invisible y sólo podamos sentir los nanoporos más ásperos, el conocimiento científico también avanza en este nuevo mundo que entra en la millonésima parte de un milímetro.

Científicos destacan la promulgación de la Ley de Bio y Nanotecnología

Especialistas en nanociencias coincidieron en destacar el valor de la Ley de Promoción de la Biotecnología Moderna y Nanotecnología, promulgada el jueves pasado por el presidente Alberto Fernández, y aseguraron que “todo lo que implique financiamiento de ciencia es importante”.

“Es una alegría porque todo lo que implique financiamiento de ciencia es importante”, aseguró a Télam María Alejandra Molina, doctora en Ciencias Químicas y ganadora del Premio Estímulo 2022 de la Fundación Bunge y Born.

La Ley Nº 27.685 fue sancionada por el Congreso el 1 de septiembre y otorga beneficios fiscales a empresas que realicen inversiones en proyectos innovadores en esos sectores clave para la ciencia y la tecnología hasta el 31 de diciembre de 2034.

“Yo no podría haber sacado desarrollos si no tuviera muchos años de financiamiento en ciencia”, dijo la investigadora independiente del Conicet.

La normativa contempla que quienes accedan al régimen de promoción puedan obtener beneficios de amortización acelerada del Impuesto a las Ganancias en una cuota, devolución anticipada del IVA y el otorgamiento de un bono de crédito fiscal correspondiente al 50% de los gastos pagados para contrataciones de servicios de investigación y desarrollo con instituciones del Sistema Público Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación.

“Lo interesante es que, si bien la ley está pensando los beneficios económicos para el sector privado, le piden a ese sector que incorpore a personas del sistema de ciencia nacional”, agregó Molina.

Además, la iniciativa crea una Comisión Consultiva, integrada por las instituciones del Sistema Público Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, junto a otras entidades públicas y representantes del sector privado.

Para Molina, la nueva ley colabora con el desarrollo de las nanociencias en el país y, por otro lado, hace que “la sociedad hable de ciencia; eso es importante porque se tiene que saber lo que hacemos las y los científicos para poner en foco la importancia del financiamiento sostenido”.

Por su parte, el investigador Galo Soler Illia consideró que la normativa “es muy interesante y tiene muy buenos incentivos”.

“Va a contribuir a desarrollar los campos y creo también que hay que avanzar más en agilizar el trabajo entre el Estado y los privados para generar empresas de base tecnológica”, aseguró el doctor en Ciencias Químicas y ganador del Premio de la Fundación Bunge y Born de este año por su trayectoria en nanociencias.

“Me parece importante mejorar la participación de los investigadores tanto universitarios como del Conicet en la generación de nuevas empresas para que sea virtuoso”, agregó Soler Illia.

La norma también da origen al Registro Nacional para la Promoción de la Nanotecnología que se suma al Registro Nacional para la Promoción de la Biotecnología Moderna.

De acuerdo con datos de la Fundación Argentina de Nanotecnología, en esta disciplina se desempeñan en el país 2.090 investigadores, 718 becarios, 91 institutos y 73 empresas de articulación sectorial.

Las nanociencias desarrollan nuevas terapias para combatir el cáncer y disminuir efectos adversos

Las nanociencias que estudian la manipulación de materiales en una escala nanométrica que transcurre en la millonésima parte de un milímetro tienen el potencial de transformar el tratamiento de enfermedades como el cáncer y, aunque sus aplicaciones en salud aún son experimentales, “son el futuro que se nos viene”, dijo a Télam María Alejandra Molina.

Doctora en Ciencias Químicas y especialista en aplicaciones biomédicas de nanomateriales, además de haber sido galardonada con el Premio Estímulo 2022 de la Fundación Bunge y Born, la cientìfica señaló: “Una de las formas más fácil de entender los beneficios de este tipo de sistemas es en terapia anticancerígena”.

El principal problema de las drogas contra el cáncer es que “son tan tóxicas que terminan teniendo un montón de efectos secundarios en el cuerpo, como la caída del pelo”, indicó Molina, quien se especializa en aplicaciones biomédicas de nanomateriales inteligentes que responden a estímulos del medio ambiente.

En el Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (Iitema) de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), Molina lidera un grupo de investigación que utiliza nanogeles, materiales de aspecto similar a cápsulas blandas de gelatina, pero a escala nanométrica, que permiten la liberación controlada de principios activos como drogas anticancerígenas.

“Lo que podrían hacer este tipo de nanopartículas, que encapsularían la droga, es que solamente liberen esta droga en el tumor y no en todo el cuerpo para disminuir un montón los efectos secundarios”.

Para entender mejor el proceso, Molina precisó que en el laboratorio se puede “decorar” la superficie de una proteína para que se pegue al receptor de otra proteína específica que está, por ejemplo, en el tumor del páncreas.

“Entonces, se inyectan los nanogeles en el torrente sanguíneo y van a dar vueltas por el cuerpo hasta que lleguen al tumor en el páncreas, encuentren ese receptor y se peguen ahí”, detalló.

Por el momento, es experimental el uso de estas terapias con nanotecnología y Molina señaló que llegar a “la clínica en humanos es bastante difícil porque tienen que pasar un montón de fases intermedias”.

Si bien las posibilidades de modificar los materiales son infinitas, la investigadora advirtió que están los límites de toxicidad: “se sabe que la acumulación de nanopartículas inorgánicas en el cuerpo es tóxica”.

Por esta razón, se desarrollan acuerdos de toxicidad a nivel internacional y en Argentina el marco regulatorio depende del comité de Nanotecnologías del Instituto Argentino de Normalización y Certificación (IRAM), que trabaja en el desarrollo responsable de las nanotecnologías.

Sobre la importancia de esta disciplina emergente en el campo de la salud, Molina explicó que “la ventaja es que podemos aumentar muchísimo la eficiencia de cualquier terapia y reducir los efectos adversos”.