Nanoelectrónica al servicio de la industria química y biológica

Investigadores de Ingeniería Electrónica y de Ingeniería Química se unieron para diseñar microsistemas, a los que inyectan enzimas encapsuladas, capaces de modificar las moléculas de los tintes textiles. Buscan quitarles su toxicidad y turbidez.

Los tintes para la industria textil son tóxicos, pueden ser cancerígenos y al verterlos al agua la enturbian de tal forma que impiden el paso de la luz y riñen con la vida. Revertir ese proceso combinando las técnicas de la micro y la nanoelectrónica con la ingeniería química es el área de investigación del profesor Johann Faccelo Osma, ingeniero eléctrónico uniandino, con doctorado en Ingeniería Química y Ambiental de la Universitat Rovira i Virgili, de España.

Osma es profesor asistente del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, pertenece al grupo de Investigación del Centro de Microelectrónica de la Universidad de los Andes, CMUA y centra su trabajo en el diseño de microsistemas fluídicos de escala micro y nanométrica. Estos sistemas son hechos en láminas de vidrio en las que el profesor fabrica canales diminutos (microrreactores) que, con los ingenieros químicos, utiliza para modificar la estructura molecular de sustancias tóxicas como los tintes. Sus investigaciones con tintes textiles incluyen varias etapas:

  1. Identificación de una enzima llamada Lacasa como la proteína capaz de romper la compleja estructura molecular de los tintes.
  2. Producción y purificación de la Lacasa.
  3. Inmovilización de la enzima mediante estrategias de anclaje o de gelinización (encapsulado) para que sea reutilizable. El encapsulado se hace con polielectrolitros que forman una membrana de entre 3 y 5 nanómetros que permite que, cuando la enzima entre en contacto con los tintes, algunos elementos salgan y otros entren, con las características requeridas por el investigador.
  4. Producción de microsistemas en los que introduce las enzimas inmovilizadas, las retiene en ciertas partes de los canales y les introduce sustancias químicas que reaccionan con la Lacasa y limpian los tintes.

Como fruto de sus investigaciones ha logrado partículas de entre 50 nanómetros y 3 milímetros. En la Universidad de los Andes, trabaja con Óscar Sánchez, instructor de Ingeniería Química. Los estudiantes fabrican los canales en el laboratorio Sala Limpia, de donde los llevan al laboratorio de Bioquímica para ocasionar reacciones químicas. Ya han producido Lacasa, la han purificado y la han inmovilizado mediante técnicas de alginato (gelinización), con un trabajo micrométrico (de 2 a 100 micrómetros de diámetro). También trabajan con fenoles, sustancias igualmente tóxicas.

El profesor Osma explica que en los reactores en micro y nanoescala la homogeneidad de la mezcla de la cápsula es mejor y la generación del producto puede ser más rápida. “En lugar de tener un reactor del tamaño de una botella, puedo tener en un espacio reducido 100 microrreactores funcionando al mismo tiempo y el producto será más puro”, concluye.


EL GRUPO: Centro de Microelectrónica de la Universidad de los Andes, CMUA.

CONTACTO: Johann Faccelo Osma, ingeniero electrónico, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

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Última actualización el Miércoles, 31 Julio 2013 14:43