El láser de Físicas produce nanopartículas de oro para su uso en investigaciones biomédicas
Ana Victoria Pérez/DICYT El grupo de investigación del Departamento de Óptica de la Universidad de Salamanca trabaja desde hace cinco meses en la generación de nanopartículas de oro de diferentes tamaños, utilizando el láser ubicado en los sótanos del Edificio de Trilingüe. Según ha explicado a DICYT el investigador Pablo Moreno, "con los estudios desarrollados hasta la fecha, estamos en condiciones de ofrecer nuestra experiencia y conocimientos para fabricar nanopartículas de este material a la carta". Las nanopartículas de oro se están utilizando actualmente en las investigaciones biomédicas como marcadores que facilitan la identificación celular o molecular, por lo que los investigadores salmantinos buscan laboratorios y empresas del sector interesados en su aplicación.
La ablación mediante láser pulsado ultracorto constituye una técnica novedosa para la producción de nanopartículas (partículas que miden la millonésima parte de un metro). Pero las propiedades físicas de los nanomateriales obtenidos depende del tamaño de las partículas que los integran. En el caso de la fabricación de nanopartículas de oro que van a utilizarse para la identificación de biomarcadores, lo que se persigue es que las propiedades cromáticas sean muy definidas.
"Nuestro método asegura que la dispersión o variabilidad de tamaños no sea muy elevada. Nosotros sumergimos una pequeña cantidad de oro en un frasco de cristal con agua pura y aplicamos el láser sobre la muestra. En función del tiempo de exposición y de la energía con la que el láser incide, obtendremos nanopartículas de mayor o menor tamaño", explica Pablo Moreno.
Por lo general, las nanopartículas utilizadas en investigaciones biomédicas están por debajo de los 20 nanómetros, y deben ser fácilmente reconocibles a través de instrumentos de observación como, por ejemplo, el microscopio. Hay que facilitar la tarea del investigador que debe realizar un recuento de las células a las que se ha aplicado el biomarcador, o seguir la evolución de las mismas. De ahí la importancia que tiene el conseguir propiedades cromáticas homogéneas. "Cuando aplicamos el láser sobre el material, dado que la tasa de remoción (material que se desprende en cada pulso del haz de luz) es pequeña, las partículas que obtenemos presentan distribuciones de tamaño poco dispersas", comenta Pablo Moreno. Así, las partículas de oro de tamaño similar reflejan la luz también de manera similar, con lo se puede concluir que el color de la muestra es más definido cuanto más homogéneo es el tamaño de las partículas que la componen y, en consecuencia, dichas partículas serán más identificables a los ojos de médicos y biólogos.
Una alternativa barata a los métodos químicos
La aplicación del láser sustituye a los métodos químicos utilizados actualmente en la obtención de nanomateriales. "hasta ahora las técnicas empleadas para conseguir tales partículas han sido fundamentalmente químicas, aunque también se ha empleado la ablación térmica con pulsos de láser de nanosegundo". Los resultados obtenidos han dado lugar a partículas con tamaños dispersos y desiguales, una consecuencia derivada fundamentalmente de la tendencia que tienen las partículas a aglomerarse una vez que el láser ha incidido sobre ellas. Otra causa que puede ser responsable de las diferencias de tamaño es la presencia de pequeñas cantidades de otros materiales que se han fundido con el calor del haz de luz y se han solidificado posteriormente".
A diferencia de estos procedimientos, el láser pulsado ultracorto no requiere modificar la atmósfera en la que se va a desarrollar el trabajo y no genera desechos. Además, el proceso es muy barato, a juzgar por las cantidades de oro que se necesitan. "Por cada muestra necesitamos bastante menos de una centésima de gramo de oro" comenta el profesor Moreno. Una vez desarrollada la investigación, el reto de los investigadores en estos momentos es encontrar laboratorios o empresas del sector biosanitario interesadas en trabajar con ellos.