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Investigadores del Imperial College London han desarrollado un método versátil, práctico y eficiente para la activación de sitios en la superficie de nanotubos de carbono y posteriormente enlazar una amplia gama de moléculas a ellos. Este nuevo método permitirá la fabricación a gran escala de nanotubos de carbono modificados.

La modificación de la superficie puede proporcionar nuevas propiedades o habilitar posteriores pasos de procesamiento: por ejemplo, las moléculas injertadas a los nanotubos de carbono pueden introducir la actividad catalítica o proporcionar compatibilidad con disolventes particulares.

El método que han desarrollado los investigadores debería permitir que los nanotubos de carbono puedan adaptarse fácilmente a aplicaciones potenciales, como redes de sensores, filtros, electrodos para dispositivos electroquímicos, catalizadores avanzados y para mejorar la compatibilidad de los nanotubos de carbono en, por ejemplo, materiales compuestos, disolventes y electrolitos.

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Un biosensor que utiliza platino negro y nanotubos de carbono desarrollado en la Universidad de Purdue ayudará a dar a los científicos una mejor comprensión de cómo la hormona vegetal auxina regula el crecimiento de la raíz y el establecimiento de plántulas.

Marshall Porterfield, profesor asociado de ingeniería agrícola y biológica y de ingeniería biomédica, creó un nuevo sensor para detectar el movimiento de la auxina a lo largo de la superficie de la raíz de una planta en tiempo real sin dañar a las plantas.

Los nanomateriales en la punta del sensor reaccionan con auxina y crean una señal eléctrica que puede ser medida para determinar la concentración de auxina en un solo punto. El sensor oscila, tomando lecturas de concentración en diferentes puntos alrededor de una raíz de la planta. Un algoritmo determina, a continuación, si la auxina está siendo liberada o recogida por las células circundantes.

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Aprovechando la oscuridad para uso práctico, los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos han desarrollado un detector de potencia láser recubierto con el material más oscuro del mundo. Se trata de un “bosque” de nanotubos de carbono que prácticamente no refleja la luz a través del espectro visible y parte del espectro infrarrojo.

El equipo del NIST utiliza una matriz dispersa de nanotubos finos como una capa para un detector térmico, un dispositivo que se utiliza para medir la potencia láser. Un co-autor en la Stony Brook University en Nueva York desarrolló la capa de nanotubos. La capa absorbe la luz láser y la convierte en calor, lo cual es registrado en el material piroeléctrico (tantalato de litio en este caso).

El aumento de la temperatura genera una corriente, que se mide para determinar la potencia del láser. Cuanto más negra es la capa, más eficientemente absorbe la luz en lugar de reflejarla, y más exactas son las medidas.

NIST utilizará el nuevo detector ultra-oscuro para hacer mediciones de potencia láser de precisión para tecnologías avanzadas tales como las comunicaciones ópticas, fabricación basada en láser, conversión de energía solar y sensores industriales y soportados por satélite.

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Con respecto al debate sobre los efectos tóxicos de los nanotubos de carbono, investigadores de Estados Unidos y China iniciaron una investigación sobre la toxicidad de los nanotubos de carbono en el sistema reproductivo de los ratones machos. La investigación dio como resultado que los nanotubos de carbono causan daño a los testículos, pero el daño es reversible y no afecta la fertilidad.

El equipo administró hasta 5 dosis intravenosa de nanotubos de carbono multicapa solubles en agua a los ratones durante un período de 13 días. A las 24 horas, los nanotubos se encontraron en el testículo. Durante el día 15, los nanotubos habían causado estrés oxidativo y daño del tejido, pero por los días 60 y 90, los daños habían sido reparados sin efectos observados en niveles hormonales, salud del esperma, o fertilidad.

“Nuestro trabajo allana el camino para el desarrollo seguro de numerosas aplicaciones medicinales de nanotubos de carbono en términos de seguridad reproductiva masculina”, dice Bing Yan, uno de los encargados de la investigación.

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A partir de nanotubos de carbono simple, un equipo de investigadores del Reino Unido y España ha desarrollado una nanocapsula recubierta de azúcar que puede ofrecer grandes dosis de radioactividad a los tumores. Los investigadores prevén el desarrollo de una serie de dispositivos de entrega a nanoescala que puedan apuntar a órganos específicos del cuerpo para terapia de radiación o representación, retocando con el revestimiento de azúcar en la nanocapsula.

El equipo de investigación fue dirigido por Benjamin Davis de la Universidad de Oxford, Kostas Kostarelos de la Universidad de Londres y Gerard Tobias del Institut de Ciència de Materials de Barcelona. Los investigadores informaron los resultados de su trabajo en la revista Nature Materials.

Para crear sus nanotubos cargados, los investigadores preparan una mezcla de nanotubos de carbono y yoduro de sodio a partir de yodo-125 radiactivo dentro de una ampolla de sílice y la calientan a 900 °C durante cuatro horas. Cuando se calienta a esta temperatura, el yoduro de sodio y otras sales metálicas forman nanocristales dentro de los nanotubos. Cuando los nanotubos se enfrían, auto-cierran sus extremos, atrapando los nanocristales radiactivos de manera segura dentro de los contenedores de carbono.

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Tags: Nanotubos de carbono, radioterapia