Oro para la fabricación de hidrogeles

Daniel Blasco Santana ha obtenido el grado de doctor por la Universidad de La Rioja tras la defensa de una tesis en la que estudia el uso de complejos de oro y nucleobases para la obtención de hidrogeles. Estos compuestos tienen características de interés para su uso como sensores de ácidos y en el campo de la biomedicina.

La tesis, titulada ‘Estudio de complejos de oro(I) y ligandos nucleobase hidrosolubles: propiedades ópticas e hidrogelificación’, ha sido desarrollada en el Departamento de Química de la Universidad de La Rioja. Bajo la dirección de José M.ª López de Luzuriaga Fernández y Miguel Monge Oroz, ha obtenido la calificación de sobresaliente ‘cum laude’.

Los hidrogeles se obtienen a partir de una sustancia sólida que al ser disuelta en agua es capaz de formar una red tridimensional rígida. En los poros presentes entre las fibras de esta red quedan retenidas las moléculas del disolvente, en este caso, del agua. Se logra así una textura gelatinosa, a medio camino entre líquido y sólido, que se comporta de manera característica (por ejemplo, puede fluir si se le empuja, pero presenta cierta resistencia a caer cuando se coloca boca abajo).

Se encuentran en una gran variedad de productos comerciales de uso cotidiano (lentes de contacto, artículos de cuidado y aseo personal, etc.), así como en aplicaciones de alta tecnología y biomédicas. Si la sustancia que da origen al gel contiene átomos metálicos, se le denomina metalogel.

En su investigación, Blasco ha empleado como sólidos de partida compuestos de oro y nucleobases (bases nitrogenadas –adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C) / uracilo (U)-, componentes básicos del ADN y del ARN). Ha diseñado y probado en el laboratorio la síntesis de estos complejos, estudiando su comportamiento y propiedades, con el objetivo de conseguir determinados hidrogeles.

Usa oro porque los átomos de este elemento presentan una fuerte tendencia a aproximarse en el espacio. Esta característica, conocida como “atracción aurofílica”, favorece la formación del hidrogel, contribuyendo a que sus moléculas se acerquen unas a otras

Las nucleobases, por su parte, forman enlaces fáciles de predecir, ya que hay pares de estas moléculas muy afines entre sí: adenina se empareja con timina; citosina se une a gaunina. Son las parejas de “letras” que van formando la doble hélice del ADN o del ARN. La robustez de sus enlaces –que permite almacenar en su secuencia la información genética de los organismos vivos– las hace también muy útiles como “plantillas” a la hora de diseñar compuestos.

Aunque estas propiedades ya se conocían, la investigación de Blasco logra un avance en su campo al presentar una estrategia de diseño racional basado en el enlace de los átomos de oro a nucleobases.

Los hidrometalogeles obtenidos emiten luz azul al ser irradiados con luz ultravioleta. Son, además, capaces de modificar la intensidad de esta emisión en función de la temperatura o de la presencia en el ambiente de vapores de ácidos volátiles (por ejemplo, ácido clorhídrico). Así, podrían emplearse como detectores de ácidos.

Otro campo de investigación donde estos hidrogeles tienen posibles aplicaciones (aun no ensayadas) es el de la biomedicina. Se trataría de aprovechar su actividad biológica para combatir bacterias o virus, incluso como anticancerígenos.

Durante la realización de su tesis, Daniel Blasco Santana realizó una estancia en el centro ISIS Neutron and Muon Source, Rutherford Appleton Laboratory (Reino Unido). La investigación ha sido financiada a través de una beca FPU (Formación de Profesorado Universitario) del Ministerio de Universidades.