Ciencia e tecnoloxía ‘nano’ para identificar e monitorizar in situ e en tempo real as principais ameazas do medio mariño

Desenvolver e pór en marcha novas tecnoloxías que permitan a detección e monitorización “in situ e en tempo real” dalgunhas da principais ameazas que afectan na actualidade ao medio mariño e que acostuman estar relacionadas con distintos contaminantes resultado ou consecuencia da acción humana. Este é o principal obxectivo co que este ano se puxo en marcha o proxecto de investigación Nanomare, un traballo no que participan 14 investigadoras e investigadores e que está liderado polos profesores Miguel Ángel Correa, do grupo de investigación TeamNanoTech, e Verónica Salgueiriño, do equipo de Materiais Magnéticos do grupo FA2 (Física Aplicada).

Financiado pola Axencia Estatal de Investigación con preto de 300.000 euros –proxectos Excelencia e Retos da convocatoria 2017-,  o principal cometido de Nanomare será pois crear estratexias de identificación e monitorización completamente novas, baseadas no uso combinado de diferentes técnicas: nanoquímica, catálise, recoñecemento molecular, biofuncionalización, manipulación magnética, resonancia magnética... “É un enfoque innovador, inter e multidisciplinar, que busca pór en marcha metodoloxías únicas para levar a cabo medidas in situ, precisas e en tempo real de contaminantes de orixe antropoxénico e obter información acerca do proceso de transmisión de células tumorais entre bivalvos”, explica Miguel Ángel Correa, investigador responsable do proxecto.

A principal ameaza son os contaminantes de orixe antropoxénica

O traballo do equipo de investigación de Nanomare centrarase principalmente nos contaminantes de orixe antropoxénica. Entre eles, terán un peso importante as especies químicas da familia dos per- e poli-fluorados (PFAs) dado o seu amplo uso a nivel industrial e a crecente preocupación asociada a estas compostos orgánicos en augas de superficie. Por outra banda, e con motivo da súa incorporación en diferentes produtos de consumo tales como as cremas de protección solar, farase fincapé na identificación de nanopartículas de óxido de titanio. “Estes materiais inorgánicos, cunha produción mundial de 200.000 toneladas en 2015 e unha previsión de 2.000.000 de toneladas para 2025, supoñen unha importante ameaza para os ecosistemas litorais”, explica Miguel Ángel Correa, ao que engade que estudos recentes en praias mediterráneas indican que as actividades turísticas poden dar lugar a vertidos de catro quilogramos de nanopartículas ao día, o que supón un impacto tremendamente negativo no crecemento do fitoplancto mariño.

Xunto a isto, será tamén prioritario o estudo da transmisión de células canceríxenas entre bivalvos. Este tipo de cancro, denominado neoplasia diseminada, tense rexistrado en catro continentes e en todos os océanos a excepción do Ártico. “A modo de exemplo, este fenómeno detectouse en mexillóns da costa este dos Estados Unidos, en ameixas no mar Báltico, e incluso en berberechos nas rías galegas, o que ten xerado preocupación na industria pesqueira e sectores afíns”, explica o investigador vigués.

Nanoestruturas metálicas que funcionarán a modo de “antenas”

A duración do proxecto é de tres anos (2018, 2019 e 2020). Os primeiros 24 meses levarase a cabo a síntese e caracterización das diferentes nanoestruturas plasmónicas de ouro e dos nanohíbridos magnéticos. Así mesmo, o segundo e terceiro ano avaliarase a capacidade sensora das nanopartículas de ouro e a ideonidade dos materiais magnéticos para internalizar as células neoplásicas e chegar ao citoplasma, lugar onde actuarán como marcadores.

Neste primeiro ano de posta en marcha do proxecto, o equipo acometeu a fabricación de nanoestruturas plasmónicas e magnéticas que permitirán levar a cabo a detección e monitorización destas ameazas. Estas nanoestruturas metálicas actuarán, segundo explican as e os investigadores, a modo de “antenas” amplificadoras do sinal vibracional dos diferentes contaminantes moleculares sometidos a estudo e, por outra banda, como substratos catalíticos que posibilitarán a determinación da presenza de nanopartículas de óxido de titanio na interfase aire-auga. “Ambas estratexias permitirán alcanzar niveis de detección extremadamente baixos”, recalca Correa.

Na caso da liña de investigación relativa á transmisión de células tumorais en bivalvos empregarán nanoestruturas magnéticas híbridas a modo de axentes de contraste en técnicas de imaxe por resonancia magnética (MRI). “Esta estratexia permitirá seguir a ruta de transmisión das células neoplásicas mediante a súa marcaxe e as conclusións extraídas destas análises poden ser de vital importancia dende un punto de vista medioambiental e económico”, recalcan os responsables do proxecto.

Un proxecto inter- e multidisciplinar

Detrás do proxecto Nanomare está o traballo conxunto de dous grupos de investigación da Universidade de Vigo. Por unha banda o grupo TeamNanoTech, adscrito ao Cinbio e dirixido por Miguel Á. Correa, recoñecido internacionalmente pola súa experiencia na área de nanotecnoloxía, con máis de 1130 artigos publicados en revistas de alto impacto e, pola outra, o equipo de Materiais Magnéticos, liderado por Verónica Salgueiriño, con máis de 70 artigos publicados en revistas de alto impacto e, especializado nas áreas de síntese, bio-funcionalización e propiedades magnéticas de nanopartículas con fins asociados ás aplicacións biomédicas.

“Ambos equipos complementámonos entre si, achegando cada un as súas propias destrezas, especialización e técnicas necesarias para o desenvolvemento das nanotecnoloxías  formuladas para a detección e seguimento dos contaminantes diana e as ameazas relacionadas en ambientes mariños complexos”, recalca Duarte, que fai tamén fincapé en que as disciplinas implicadas van desde a ciencia básica de coloides, a química física orgánica e analítica, a ciencia de materiais ata disciplinas máis aplicadas e orientadas á enxeñaría como a plasmónica e a separación magnética.