Los microgeles son pequeñas partículas de material polimérico que pueden cambiar de tamaño y forma según las condiciones ambientales, como la temperatura, el pH o la presión.

Estas propiedades les confieren una gran versatilidad para aplicaciones en diversos campos, como la medicina, la cosmética, la agricultura o la ingeniería.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Jaén ha desarrollado un método para fabricar microgeles que contienen nanopartículas de oro en su interior.

Estas nanopartículas tienen la capacidad de absorber y emitir luz en el rango visible e infrarrojo, lo que les otorga propiedades ópticas únicas y potenciales aplicaciones en biomedicina e industria.

¿Cómo se fabrican los microgeles con nanopartículas de oro?

El método desarrollado por los investigadores consiste en dos pasos principales:

• En primer lugar, se sintetizan las nanopartículas de oro mediante una reacción química entre una sal de oro y un agente reductor. El tamaño y la forma de las nanopartículas se pueden controlar variando las condiciones de la reacción, como la temperatura, el tiempo o la concentración de los reactivos.
• En segundo lugar, se encapsulan las nanopartículas de oro dentro de los microgeles mediante una técnica llamada polimerización en emulsión. Esta técnica consiste en dispersar gotas muy pequeñas de una solución acuosa que contiene los monómeros (las unidades que forman el polímero) y las nanopartículas de oro en un medio orgánico que no se mezcla con el agua. Al aplicar un estímulo externo, como calor o luz, se produce la polimerización de los monómeros y se forma una red tridimensional que atrapa a las nanopartículas de oro dentro de las gotas. Estas gotas se convierten así en los microgeles.

¿Qué ventajas tienen los microgeles con nanopartículas de oro?

Los microgeles con nanopartículas de oro combinan las propiedades de ambos componentes y presentan varias ventajas frente a otros sistemas:

• Son estables y no se aglomeran ni se sedimentan, lo que facilita su manipulación y almacenamiento.
• Son biocompatibles y no tóxicos, lo que los hace adecuados para aplicaciones biomédicas.
• Son sensibles a diferentes estímulos ambientales, como la temperatura, el pH o la presión, lo que les permite cambiar de tamaño y forma y liberar las nanopartículas de oro cuando se desea.
• Tienen propiedades ópticas únicas, como la capacidad de absorber y emitir luz en el rango visible e infrarrojo, lo que les permite ser detectados y rastreados mediante técnicas ópticas.

¿Qué aplicaciones tienen los microgeles con nanopartículas de oro?

Los microgeles con nanopartículas de oro tienen potenciales aplicaciones en diversos campos, como la medicina, la cosmética, la agricultura o la ingeniería. Algunos ejemplos son:

• En medicina, se pueden utilizar como agentes terapéuticos y diagnósticos. Por ejemplo, se pueden emplear como sistemas de liberación controlada de fármacos, aprovechando su sensibilidad a los estímulos ambientales y su capacidad de liberar las nanopartículas de oro en el lugar y el momento adecuados. También se pueden utilizar como agentes de contraste para técnicas de imagen óptica, como la tomografía óptica o la fototermografía, aprovechando su capacidad de absorber y emitir luz.
• En cosmética, se pueden utilizar como ingredientes activos para productos de cuidado personal, aprovechando sus propiedades ópticas y su biocompatibilidad. Por ejemplo, se pueden emplear como agentes fotoprotectores, aprovechando su capacidad de absorber la luz ultravioleta y evitar el daño en la piel. También se pueden utilizar como agentes antienvejecimiento, aprovechando su capacidad de estimular la producción de colágeno y elastina en la piel.
• En agricultura, se pueden utilizar como sistemas de liberación controlada de pesticidas o fertilizantes, aprovechando su sensibilidad a los estímulos ambientales y su capacidad de liberar las nanopartículas de oro en el lugar y el momento adecuados. También se pueden utilizar como sensores para monitorizar las condiciones del suelo o las plantas, aprovechando su capacidad de cambiar de color según la temperatura, el pH o la presión.
• En ingeniería, se pueden utilizar como materiales inteligentes para diversas aplicaciones, aprovechando su capacidad de cambiar de tamaño y forma según los estímulos ambientales. Por ejemplo, se pueden emplear como actuadores para dispositivos microelectromecánicos (MEMS), aprovechando su capacidad de contraerse o expandirse según la temperatura o el pH. También se pueden utilizar como sensores para detectar cambios en el entorno, aprovechando su capacidad de cambiar de color según la temperatura, el pH o la presión.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los microgeles?

Los microgeles son pequeñas partículas de material polimérico que pueden cambiar de tamaño y forma según las condiciones ambientales, como la temperatura, el pH o la presión.

¿Qué son las nanopartículas de oro?

Las nanopartículas de oro son partículas muy pequeñas de oro que tienen la capacidad de absorber y emitir luz en el rango visible e infrarrojo, lo que les confiere propiedades ópticas únicas.

¿Cómo se fabrican los microgeles con nanopartículas de oro?

Los microgeles con nanopartículas de oro se fabrican mediante una técnica llamada polimerización en emulsión, que consiste en dispersar gotas muy pequeñas de una solución acuosa que contiene los monómeros (las unidades que forman el polímero) y las nanopartículas de oro en un medio orgánico que no se mezcla con el agua. Al aplicar un estímulo externo, como calor o luz, se produce la polimerización de los monómeros y se forma una red tridimensional que atrapa a las nanopartículas de oro dentro de las gotas. Estas gotas se convierten así en los microgeles.

¿Qué ventajas tienen los microgeles con nanopartículas de oro?

Los microgeles con nanopartículas de oro combinan las propiedades de ambos componentes y presentan varias ventajas frente a otros sistemas:

• Son estables y no se aglomeran ni se sedimentan, lo que facilita su manipulación y almacenamiento.
• Son biocompatibles y no tóxicos, lo que los hace adecuados para aplicaciones biomédicas.
• Son sensibles a diferentes estímulos ambientales, como la temperatura, el pH o la presión, lo que les permite cambiar de tamaño y forma y liberar las nanopartículas de oro cuando se desea.
• Tienen propiedades ópticas únicas, como la capacidad de absorber y emitir luz en el rango visible e infrarrojo, lo que les permite ser detectados y rastreados mediante técnicas ópticas.