Un avance significativo en la investigación de polímeros
Un consorcio internacional, co-liderado por el POLYMAT-EHU, ha logrado demostrar el autoensamblaje más complejo observado hasta la fecha en polímeros semicristalinos. Este hallazgo ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature Communications.
Colaboración internacional y descubrimientos clave
El equipo, dirigido por el Profesor de Investigación Ikerbasque Alejandro J. Müller (POLYMAT–Universidad del País Vasco EHU) y el profesor Nikos Hadjichristidis (KAUST, Arabia Saudí), ha evidenciado que un polímero compuesto por cinco bloques distintos y potencialmente cristalizables puede autoorganizarse formando una estructura interna sin precedentes. En esta investigación, destacaron los aportes de Eider Matxinandiarena, primera autora del artículo, y Ricardo A. Pérez-Camargo, ambos investigadores en POLYMAT-EHU.
El material analizado es un quintopolímero que incluye bloques de: polietileno (PE), poli(óxido de etileno) (PEO), poli(?-caprolactona) (PCL), poli(L-lactida) (PLLA) y poliglicolida (PGA). Todos estos componentes son biocompatibles, y tres de ellos (PCL, PLLA, PGA) son biodegradables. La integración de estos cinco bloques dentro de una misma esferulita permite lograr múltiples funciones de manera controlada.
Aplicaciones innovadoras en diversos campos
Las aplicaciones potenciales de este innovador material son amplias e incluyen:
- Medicina regenerativa: Diseño de estructuras para ingeniería de tejidos que se degraden progresivamente, proporcionando primero soporte mecánico seguido de fases más blandas que favorecen la regeneración.
- Liberación controlada de fármacos: Creación de sistemas donde cada bloque actúe como un compartimento con diferente velocidad de descomposición, permitiendo liberar medicamentos en momentos específicos.
- Tecnologías avanzadas: Desarrollo de materiales con propiedades mecánicas, térmicas u ópticas ajustables gracias al control jerárquico de su estructura.
Este trabajo ha sido reconocido en una de las revistas científicas más prestigiosas a nivel mundial debido a su rigor y a la precisión con la que se ha medido la formación de los cristales. Para ello, se emplearon técnicas avanzadas disponibles en los laboratorios de la EHU, así como en el sincrotrón ALBA y en la Universidad de Zaragoza. Los cristales formados son aproximadamente un millón de veces más pequeños que los de un copo de nieve.
Estructuras cristalinas complejas y su importancia
A través del estudio se determinó que la cristalización ocurre de forma secuencial y jerárquica: PGA ? PLLA ? PE ? PCL ? PEO. Cada bloque cristaliza sobre la estructura generada por el anterior, construyendo el material por capas. Este control jerárquico permite modular no solo qué parte se cristaliza, sino también cómo, cuándo y dónde, lo cual es clave para diseñar materiales con propiedades funcionales avanzadas.
Las esferulitas presentan un patrón óptico característico similar a una cruz de Malta positiva, indicando que las cadenas poliméricas se orientan desde el centro hacia el exterior, como los radios de una rueda. Esta organización radial asegura continuidad entre todas las fases a pesar de sus diferencias químicas.
Una colaboración estratégica para el futuro
Este trabajo forma parte de varias colaboraciones científicas internacionales, incluyendo el proyecto europeo POCTEFA AcroBioPlast, centrado en nuevos biopolímeros para aplicaciones biomédicas.
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