Materiales inteligentes: cuando la fisicoquímica impulsa la innovación biomédica y ambiental

El desarrollo de materiales funcionales con aplicaciones biomédicas y medioambientales constituye una frontera interdisciplinaria en la que los principios fisicoquímicos permiten integrar la física de materiales, la óptica y la biotecnología para ofrecer soluciones a problemas reales de salud y sostenibilidad. En esta conferencia se presentarán dos estudios recientes que ilustran el papel de la fisicoquímica en el diseño racional de sistemas funcionales a escala micro y nanométrica.

El primer estudio se centra en el diseño y caracterización de microestructuras poliméricas de quitosano funcionalizadas con agentes bioactivos —Metformina, Fucoidan y un exopolisacárido de Porphyridium purpureum— para el tratamiento de úlceras crónicas en pacientes diabéticos. Mediante técnicas espectroscópicas (FTIR) y termogravimétricas (TGA), así como estudios in vitro e in vivo, se demuestra que las esponjas presentan una arquitectura porosa óptima, alta citocompatibilidad y propiedades antimicrobianas y proregenerativas, constituyendo una plataforma terapéutica avanzada basada en la liberación controlada de fármacos.

El segundo estudio aborda el desarrollo de un sensor lumínico para la detección de glifosato (Gly), basado en el mecanismo de Luminescence Resonance Energy Transfer (LRET) entre nanopartículas de Gd₂O₃:Er y un fluoróforo derivado de naftalimida. El sistema presenta una inhibición lineal del LRET con límites de detección del orden nanomolar, lo que evidencia su potencial para el monitoreo ambiental de contaminantes agrícolas mediante técnicas ópticas de alta sensibilidad.

Ambos desarrollos destacan cómo la comprensión y aplicación de los principios fisicoquímicos —desde la interacción molecular hasta los procesos de transferencia de energía— impulsan la creación de materiales inteligentes con impacto en la biomedicina y la sostenibilidad ambiental, reafirmando el papel central de la física y la química en la innovación multidisciplinaria.

: Categoría: Coloquio del Instituto de Física