Investigador UPLA explica por qué las nanopartículas de cobre son efectivas contra el coronavirus

El coordinador del Laboratorio de Procesos Fotónicos y
Electroquímicos de la Universidad de Playa Ancha comenta de qué
se trata la miniaturización de materiales en la detección y
combate de enfermedades.

En la lucha contra el COVID-19, el mundo de la ciencia ha recurrido al uso de
materiales a escalas diminutas, cuyas propiedades permiten actuar de
manera efectiva en su eliminación, debido al tamaño y la consecuente
capacidad de penetración.
En este sentido, la nanotecnología capaz de diseñar y manipular la materia a
nivel de unos cuantos átomos ha aplicado las nanopartículas de cobre en
elementos de protección como mascarillas y desinfectantes para superficies
de uso habitual, por ejemplo, del transporte público, automóviles y mobiliario
comunal, entre otros.
En estricto rigor y para que se haga una idea, una nanopartícula pertenece a
la escala de los nanómetros, esto es, una milmillonésima parte del metro.
Para entenderlo y dimensionarlo, el académico y coordinador del Laboratorio
de Procesos Fotónicos y Electroquímicos de la Universidad de Playa Ancha
(UPLA), doctor Freddy Celis Bozo, explica que es como si nuestro cabello
tuviese un diámetro similar al de todo un estadio de fútbol (considerando las
galerías), mientras que el balón de juego colocado en el centro del campo
representa la escala nanométrica.
“Entonces, cuando hablamos de nanopartículas nos referimos a un
conjunto de átomos unidos entre sí que, en términos de dimensiones,
se encuentran entre los 1000 y los 5 nanómetros de diámetro. Las
que están constituidas de cobre tienen la facultad de interaccionar
fuertemente con organismos como virus y bacterias, con el propósito
de eliminarlos a partir de interacciones y reacciones bioquímicas. Es
por este motivo que, en particular, las nanopartículas de cobre son
ampliamente utilizadas para fines de desinfección”, sostiene el doctor
Celis.
El académico menciona como ejemplo de la utilización de las propiedades de
las nanopartículas de cobre a nivel macro, a los pasamanos de la Estación
Baquedano en el metro de Santiago, instalados con el objetivo de proteger a
los usuarios de enfermedades, dado que dicho metal inhibe la multiplicación
de gérmenes. Y en Valparaíso existe una empresa que modifica la superficie
de un vidrio con nanopartículas de cobre con fines antimicrobianos.
Las nanopartículas de cobre tienen principalmente la capacidad de ceder y
captar electrones, y tienen la posibilidad de interactuar con la luz, moléculas,
virus y bacterias.
“En el caso particular de los virus, el mecanismo de acción de las
nanopartículas de cobre se basa en que éstas inactivan una enzima
proteasa que juega un rol fundamental en la replicación viral. Esta
enzima proteasa actúa como catalizador de reacciones químicas. Por
lo tanto, son aceleradores bioquímicos y funcionan bajo el principio
fundamental de la disminución de la energía que se necesita para
que ocurra una reacción. En este caso el rol del cobre es alterar las
estructuras moleculares enzimáticas y sus funciones. Por otro lado,
las nanopartículas de cobre provocan un daño importante en las
envolturas fosfolipídicas, que se caracterizan por estar constituidas
por moléculas que poseen un extremo que es soluble en agua, y otro
que rechaza el agua. Entonces existe una impermeabilidad selectiva
del medio interno y externo en estos virus”, precisa el investigador de la
UPLA.

DETECCIÓN TEMPRANA DEL ALZHEIMER

En el Laboratorio de Procesos Fotónicos y Electroquímicos alojado en la
Facultad de Ciencias Naturales y Exactas de la UPLA se sintetizan
nanopartículas de cobre, con el objetivo de acceder a las energías que se
generan luego de la excitación de estas partículas con la luz. Lo anterior,
para ser aprovechadas en la mejora de respuestas fotónicas que permitan
reconocer diversas moléculas a concentraciones muy bajas (hablamos de
unas cuantas moléculas), o bien, para la inmovilización molecular y su
posterior uso en reacciones superficiales a esas escalas.
Igualmente, Celis sostiene que trabajan con nanopartículas compuestas de
oro o plata y colaboran con el Advanced Center for Chronic Diseases, ACCDiS
de la Universidad de Chile, lo que ha permitido detectar los agregados
proteicos responsables de la enfermedad de Alzheimer, en presencia de
nanobarillas de oro, contribuyendo con el desarrollo de nuevos métodos de
detección temprana de esta enfermedad.
De esta manera, la nanotecnología abre un campo inimaginable de opciones
para acceder a nuevas tecnologías en la detección de moléculas
contaminantes, desarrollo de nuevos sistemas de paneles de captura de
energía solar, desarrollo de métodos de detección de enfermedades,
desarrollo de terapias contra algunos tipos cánceres y enfermedades
degenerativas, así como la miniaturización de dispositivos electrónicos, entre
otros.