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Científicos han creado un adhesivo natural con aplicaciones biomédicas

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Un equipo de químicos han creado un adhesivo no permanente de una reacción química natural que puede ser utilizado en el campo biomédico. Este descubrimiento podría mejorar la reparación de tejidos o la administración de fármacos. La revista científica Angewandte Chemie publicó recientemente este trabajo resultado de la colaboración de investigadores de la Universidad Estatal de Luisiana (LSU) y la Universidad de Sheffield.

Los científicos estudiaron el proceso químico natural que se produce cuando la urea, una molécula que se encuentra en la orina, se degradada por la enzima ureasa, que produce amoniaco y dióxido de carbono. Basándose en estudios previos, los científicos saben el tiempo que tarda la ureasa en descomponer la urea, lo que se puede utilizar para crear un proceso químico llamado “reacción-reloj“. Eligieron la urea y la ureasa ya que es una de las pocas reacciones de reloj no tóxicas y naturales. Añadiendo agua y dos químicos – un tiol a base de azufre y un acrilato sintético – durante la reacción de reloj de urea-ureasa, los investigadores fueron capaces de crear un fino gel adhesivo, soluble en agua.

La estudiante de doctorado en LSU, Elizabeth Jee, dirigió el estudio. Jee probó más de 20 combinaciones diferentes de productos químicos en este experimento antes de lograr la reacción deseada.

Estaba emocionada. Pegué un salto y corrí hasta la oficina para decirle a mis compañeros de laboratorio que mi experimento había funcionado“, dijo Jee, que obtendrá su doctorado en agosto.

A medida que la ureasa descompone la urea y se produce amoníaco, la solución acuosa cambia de ácida a básica. Las moléculas entonces comienzan a construir un marco de polímeros que atrapan el agua, y la solución se solidifica en un gel que se asemeja a la gelatina. En el estudio, Jee identificó el tiempo que tarda la ureasa en descomponer la urea, el tiempo que tarda en formarse el gel – momento en el cual el gel se convierte en una solución básica – y cómo reacciona la solución en envases de diferentes tamaños.

Perfeccionando las propiedades de este sistema, podemos ajustar la velocidad de degradación, lo que sería deseable para un adhesivo biomédico o portador de fármacos dentro del cuerpo“, dijo Jee.

Su asesor, el profesor John Pojman, ha desarrollado una variedad de adhesivos de polímeros y arcillas que pueden ser manipulados a través de procesos químicos, como la aplicación de calor.
..Susana Calvo