El proyecto adjudicado por el profesor Dr. Andrónico Neira-Carrillo, académico de la Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias (FAVET) de la Universidad de Chile, se titula “Polymer-controlled biomineralization using electrospun fibers as template through electrospinning”, una iniciativa que tiene una duración de 4 años.
“Este proyecto involucra una técnica nueva que se llama electrospinning que es una técnica de biofabricación de membranas electrohiladas a base de biopolímeros. La idea de este proyecto es tratar de generar mallas electrohiladas de polímeros, biopolímeros sintéticos, etc. con el objeto de utilizarlo como un molde para ensayos de cristalización biomimética. Esto está dentro de un concepto que se llama biomineralización que es la capacidad que tienen los organismos de generar materiales híbridos de alta resistencia. En este proyecto trabajaremos con cristales de carbonato de calcio y cristales de oxalato de calcio.”, sostuvo el Profesor Neira-Carrillo.
Estos dos minerales que se forman de manera natural, son utilizados por los organismos para diferentes funciones, tal como protección mecánica, regulación interna, sistemas de navegación, etc. En este caso se usará el carbonato de calcio para generar materiales de alta resistencia y también para hacer formulaciones que sirvan para encapsular agentes cancerígenos. Se utiliza como micropartícula capaz de liberar una agente biológico interno, como podría ser un fármaco.
Respecto del oxalato de calcio es un mineral que se acumula de forma patológica en las vías urinarias por ejemplo de los mamíferos, dando inicio a la formación de cálculos renales, “estamos trabajando a nivel in vitro para encontrar un polímero que pueda controlar la formación de estos cristales”.
Además, explica que la investigación de estos dos compuestos, uno que es patológico y otro inocuo, busca, “inhibir la formación de este cristal patológico y promover a su vez el saludable. Lo ideal sería desarrollar un polímero que se pueda utilizar como un aditivo para que pueda ser consumido por el paciente, esa sería una terapia a futuro”.
La investigación específica del Profesor Neira-Carrillo dicen relación actualmente con la microencapsulación y electrospinning, esta última técnica recientemente adquirida en el laboratorio Polyforms, apoya el desarrollo de nanopartículas y fabricación nanofibras electrohiladas contra el cáncer y enfermedades cardiovasculares, cuyo método de acción es la destrucción selectiva de células tumorales.
“Aprovechamos la similitud de muchos polímeros con estructuras de la naturaleza para poder sintetizarlos, con ello tratamos de conocer los procesos moleculares usados en la naturaleza, reproducir y crear materiales híbridos orgánico-inorgánico bioinspirados”, explica el Profesor.
Biomineralización y polímeros
La biomineralización o cristalización biológica, representa la capacidad que tienen los organismos vivos de sintetizar materiales inorgánicos. Sistemas naturales biomineralizados producidos por los organismos son por ejemplo las conchas de moluscos, los huesos, los dientes, la cáscara del huevo, los corales, etc. La capacidad de imitar y reproducir in vitro estos materiales conservando su funcionalidad y ponerlo al servicio del hombre ha sido constantemente abordada por la biomimética.
Por su parte, los polímeros son macromoléculas muy versátiles, ya sea orgánicas o no, formadas por la unión de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros. En la naturaleza existen casos de polímeros que son muy importantes para el desarrollo comercial, como lo son el algodón o la seda. Sin embargo, la mayoría de los polímeros que usamos día a día son creados a partir de materiales sintéticos en los laboratorios, como es el caso de la silicona.
Polyforms
En el año 2011 por iniciativa de varios académicos e investigadores crearon la Plataforma para el Desarrollo de Soluciones Tecnológicas Poliméricas (POLYFORMS), cuyo Director es el profesor Neira-Carrillo. Es la primera red de investigación en el área de Ciencia de Polímeros creada en el marco del Programa U-Redes en la Universidad de Chile. POLYFORMS fue fundada por investigadores de cuatro Facultades (Facultad de Ciencias, Facultad de Cs. Veterinarias y Pecuarias, Facultad de Cs. Químicas y Farmacéuticas y Facultad de Cs. Físicas y Matemáticas), y su objetivo es promover el trabajo colaborativo entre los investigadores de la Universidad de Chile.
