Resúmenes de Pláticas Regulares
O-01
Comparación de los efectos citotóxicos inducidos por nanopartículas aisladas de productos comerciales y nanopartículas prístinas.
de Dios-Figueroa, Guadalupe Tonantzin1; Juárez-Moreno, Karla Oyuky11. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA-UNAM)
Palabras clave: nanotoxicología, óxidos metálicos, suplementos alimenticios.
Resumen
Las nanopartículas (NPs) de óxidos metálicos, como el óxido de zinc (ZnO), tienen aplicaciones en la industria alimenticia que van desde la agricultura hasta el empaquetado, donde se pueden utilizar como pesticidas o agentes antibacterianos respectivamente. En consecuencia, existe la posibilidad de exposición a este tipo de NPs por su ingestión. Se han identificado NPs de ZnO, TiO2 y SiO2 en suplementos alimenticios, productos de confitería y alimentos en polvo. Sin embargo, poco se sabe de la interacción y los posibles efectos que estas NPs inducen en células del tracto gastrointestinal. La citotoxicidad de las NPs depende de sus características fisicoquímicas, las cuales pueden modificarse durante el procesamiento de alimentos o por su interacción con otros ingredientes. En este proyecto se aisló material micro y nanoparticulado de un suplemento alimenticio. El material fue caracterizado por microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM), microscopía de rayos X de dispersión de energía (SEM/EDS) y espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS). El material aislado del suplemento estuvo conformado por partículas micro y nanométricas de diferentes óxidos metálicos, siendo el óxido de zinc el más abundante. Se comparó la citotoxicidad del material prístino (NPs ZnO grado reactivo) con la citotoxicidad del material micro y nanoparticulado aislado del suplemento alimenticio en células de colon HT-29. Los resultados sugieren que las NPs aisladas del suplemento alimenticio generan citotoxicidad de manera comparable a las NPs ZnO prístinas pero los mecanismos de citotoxicidad involucrados son diferentes. Los resultados obtenidos destacan la importancia de utilizar NPs aisladas de productos comerciales en ensayos toxicológicos, ya que las NPs prístinas podrían no asemejar las características fisicoquímicas ni los efectos toxicológicos del material nanoparticulado al que está se está expuesto en condiciones in vivo.
O-02
Aumento de la eficacia de la curcumina: síntesis ecológica de un material de curcumina y hierro con actividad anticancerígena
Meza-Pardo, Ingrid Guadalupe1; Salado-Leza Daniela1,2; Sánchez-Campos, Daniel1; Acosta-Ruelas, Brenda2,3; Mendoza-Anaya, Demetrio4; Yáñez-Soto, Bernardo1,2; Pérez, Elías1.1. Instituto de Física, UASLP, Av. Parque Chapultepec 1570, Privadas del Pedregal, San Luis Potosí, 78295, México.
2. Investigadoras e Investigadores por México, SECIHTI, Av. Insurgentes Sur 1582, Col. Crédito Constructor, Ciudad de México 03940, México.
3. Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia Y Tecnología, UASLP, Av. Sierra Leona 550, San Luis Potosí, 8210, México.
4. Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Carr. México-Toluca s/n La Marquesa, Ocoyoacac, Edo. de México, 52750, México
Palabras clave: Material-curcumina-hierro, síntesis ecológica, actividad anticancerígena.
Resumen
La curcumina (CUR), es el principal curcuminoide presente en el rizoma de la Curcuma longa L., al cual se le atribuyen diversas propiedades antioxidantes, antimicrobianas y anticancerígenas. Sin embargo, su naturaleza hidrofóbica limita de gran manera su biodisponibilidad y, en consecuencia, su eficacia terapéutica. Para superar esta limitación, se han desarrollado diversas estrategias basadas en estructuras orgánicas, como liposomas, micelas, dendrímeros y polímersomas, con el fin de encapsular y liberar de manera controlada a la CUR. Aunque estos enfoques han mostrado resultados positivos, generalmente suelen necesitar múltiples etapas de preparación. Es por ello que, como alternativa, la combinación de CUR con sistemas que incorporan especies metálicas ha surgido como respuesta para mejorar las propiedades fisicoquímicas y potenciar su acción terapéutica. En este trabajo se propone la síntesis verde, sencilla y de bajo costo de un material sólido basado en CUR y especies férricas (CUR-Fe), mediante un método de un solo paso. El material obtenido fue caracterizado mediante SEM-EDS, XRD, Raman, FTIR, TGA, fluorescencia, ensayos de estabilidad, DLS y potencial Z. Los ensayos de solubilidad y sedimentación en medios fisiológicos mostraron que CUR-Fe presenta mayor afinidad por ambientes acuosos respecto a la CUR libre. Asimismo, los estudios de citotoxicidad en células HeLa revelaron una actividad significativamente superior: el IC50 del material (11.15 ug/mL) que es cuatro veces menor que el de la CUR libre (43.65 ug/mL), lo que evidencia un incremento en su eficacia anticancerígena. De esta manera, los resultados demuestran el potencial del material CUR-Fe como nanoadyuvante accesible en el tratamiento contra el cáncer, obtenido mediante una metodología sencilla y amigable con el medio ambiente.
O-03
Estudio de interacciones entre nanopartículas luminiscentes y proteínas usando espectroscopía de emisión
Fragoso-Mendoza, Claudia Mónica1, Ramírez-García, Gonzalo2, Gutiérrez-Granados, Silvia31,2 Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, UNAM Campus Juriquilla. Blvd. Juriquilla 3001, Juriquilla, C.P. 76230, Santiago de Querétaro, Qro.
3. Departamento de Química, División de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad de Guanajuato, Cerro de la Venada S/N, Pueblito de Rocha C.P. 36040, Guanajuato, Guanajuato.
Palabras clave: nanopartículas luminiscentes, corona de proteínas.
Resumen
Las nanopartículas luminiscentes juegan un papel esencial en el desarrollo de nuevas aplicaciones biomédicas. Actualmente, se busca desarrollar nanopartículas con la capacidad de ejercer funciones terapéuticas y de diagnóstico, así como optimizar metodologías para el análisis de su reactividad, biodistribución, biocompatibilidad y estabilidad en ensayos in vitro e in vivo. Sin embargo, la complejidad de su comportamiento en medios biológicos exige una caracterización detallada de su comportamiento. Un aspecto clave en este contexto es la formación de la corona proteica, originada por la adsorción de proteínas plasmáticas sobre la superficie de las nanopartículas, pues esta define en gran medida su destino biológico. Este proyecto se orienta a estudiar las interacciones entre nanopartículas luminiscentes de conversión ascendente (UCNPs) y proteínas, empleando espectroscopía de emisión como técnica principal de análisis. Se sintetizaron UCNPs modificadas superficialmente con ácido tioglicólico y cisteamina. Para evaluar las interacciones, se diseñaron complejos proteína colorante con albúmina como proteína modelo y azul de metileno y rodamina como colorantes. Sus proporciones se optimizaron mediante cromatografía en capa fina. Mientras que los estudios espectroscópicos evidenciaron una atenuación diferenciada de la emisión luminiscente de las UCNPs según el complejo: el azul de metileno redujo la banda roja, mientras que la rodamina afectó la banda verde. Asimismo, los análisis de tiempos de decaimiento sugirieron mecanismos de interacción asociados a procesos de transferencia de energía por resonancia. Los resultados mostraron que las modificaciones superficiales de las UCNPs influyen directamente en su grado de interacción con las proteínas, incrementando la atenuación en función de la carga superficial. Este trabajo aporta un marco analítico para comprender la influencia de la corona proteica sobre la respuesta óptica de nanopartículas luminiscentes y sienta bases para extender el estudio a otras biomoléculas, lo cual resulta esencial para la evaluación realista de su comportamiento en medios biológicos complejos.
O-04
Efecto de microplásticos en consorcios anaerobios tratando aguas residuales
Ruiz-Peréz, Georgina1, Cervantes-Carrillo, Francisco Javier11. Laboratorio de Investigación en Procesos Avanzados de Tratamiento de Aguas (LIPATA), Instituto de Ingeniería, Unidad Académica Juriquilla, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Blvd. Juriquilla 3001, 76230 Querétaro, México
Palabras clave: nanoplásticos, digestión anaerobia, Sustancias poliméricas extracelulares (EPS).
Resumen
La creciente producción y uso de plásticos ha generado un incremento en la presencia de microplásticos (MP) y nanoplásticos (NP) en los ecosistemas acuáticos, convirtiéndose en contaminantes emergentes con efectos negativos sobre los ciclos biogeoquímicos y las comunidades microbianas. Una de las principales rutas de liberación de estas partículas son las plantas de tratamiento de aguas residuales, donde suelen acumularse en los lodos. Estos lodos contienen consorcios anaerobios responsables de la degradación de materia orgánica, cuya actividad puede verse afectada por la presencia de MPs, al alterar procesos como la hidrólisis, acidogénesis, metanogénesis y la secreción de sustancias poliméricas extracelulares (EPS). Estudios recientes reportan que los MPs modifican la estructura microbiana, afectan la producción de metano y alteran la remoción de nutrientes, dependiendo de su tipo, concentración y tamaño. El presente trabajo evalúa el efecto de dos tipos de NP y MP, polipropileno (PP) y policloruro de vinilo (PVC), sobre consorcios anaerobios en condiciones controladas de laboratorio. Se utilizaron lodos granulares procedentes de una PTAR, expuestos a MPs en experimentos por lotes con glucosa como sustrato. Los parámetros de respuesta incluyeron demanda química de oxígeno (DQO), producción de biogás, sólidos totales y volátiles, proteínas, carbohidratos, además de análisis complementarios mediante FTIR y SEM-EDS para identificar interacciones entre lodos y MPs. Los resultados preliminares indican que, aunque la remoción de DQO no presentó diferencias significativas, la producción de metano sí mostró variaciones bajo diferentes condiciones de exposición a NPs, con efectos asociados a la concentración y tipo de polímero. Asimismo, se observaron cambios en los en los niveles de proteínas, sugiriendo posibles mecanismos de estrés celular y alteraciones en la secreción de EPS. Estos hallazgos resaltan la necesidad de profundizar en el impacto de los MPs en procesos de digestión anaerobia, dado su potencial para modificar la eficiencia de tratamiento de aguas residuales y la estabilidad de los consorcios microbianos.
O-05
Neumocitos tipo II expuestos al microplásticos/ nanoplásticos: cambios morfológicos nucleares y resistencia a la muerte
Herrera- Rodríguez, Mariana 1,3; Medina-Reyes, Ingrid1; Ispanixtlahuatl-Meraz, Octavio2; Chirino-López, Yolanda Irasema11. Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México Av. de Los Barrios No. 1, Los Reyes Iztacala, Tlalnepantla de Baz, Estado de México, México.
2. Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático, UNAM. Investigación Científica s/n, C.U., Coyoacán, CDMX, México.
3. Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas, UNAM.
Palabras clave: microplástico, nanoplástico, exposición prolongada.
Resumen
Los residuos plásticos generan microplástico (MP) y nanoplástico (NP). El poliestireno (PS), plástico de un solo uso, después de su fragmentación se dispersa por el aire y, por lo que estamos expuestos por vía inhalatoria, por lo que preocupan sus efectos citotóxicos tras una exposición prolongada. El objetivo fue analizar los posibles cambios en la viabilidad, la morfología y la resistencia a la muerte celular tras la exposición de 0.1, 1, 10 y 100 μg/mL de MP y NP de PS por una exposición corta (2 y 10 días) y a una exposición prolongada (30 y 45 días). Los neumocitos tipo II (línea A549) se expusieron por a MP (1 μm) y NP (100 nm) de PS, y después se evaluó la viabilidad por medio del ensayo de MTT, la morfología celular con una tinción con hematoxilina y eosina, y la resistencia a la muerte celular tras la exposición al antineoplásico cisplatino con su IC50 (96.7 μM por 24 h). La exposición al MP y NP no cambian la viabilidad celular en ninguno de los tiempos de exposición. Sin embargo, el MP y NP (10 y 100 μg/mL) generaron cambios en la morfología celular, principalmente de los núcleos donde se observó un aumento de sus condensados nucleares y núcleos amorfos en comparación al control. Por otro lado, después de una exposición corta ambas parículas no provocan resistencia a la muerte celular; sin embargo, la exposición prolongada genera una tendencia a la resistencia a la muerte celular. A pesar de conservar la viabilidad, las células expuestas de manera prolongada a MP/NP presentan alteraciones nucleares sostenidas observadas principalmente con los condensados nucleares. Además, la tendencia a la resistencia a la muerte celular sugiere una posible modificación del fenotipo celular.
O-06
Síntesis y Evaluación Fotocatalítica de Compositos de Xerogeles de Carbono con Óxido de Zinc para la Degradación de Tetracilina
Valdez-García, Genesis Derith1; Leyva-Ramos, Roberto1; Carrasco-Marín, Francisco2; Bailón-García, Esther21. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Dr. M. Nava 6, San Luis Potosí, S.L.P., 78210, México.
2. Materiales Polifuncionales Basados en Carbono (UGR-CARBON), Departamento de Química Inorgánica-Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente-Universidad de Granada (UEQ-UGR), 18071 Granada, España.
Palabras clave: Tetraciclina, xerogeles de carbono, óxido de zinc, fotocatálisis.
Resumen
En los últimos años, el uso excesivo de antibióticos y su inadecuada disposición han generado preocupación mundial, ya que su presencia en cuerpos de agua representa un riesgo para el medio ambiente y la salud pública. Entre ellos, la tetraciclina (TTC) es uno de los más utilizados y, aun a bajas concentraciones, puede bioacumularse e inducir resistencia bacteriana. Frente a esta problemática, la fotocatálisis asistida por luz azul surge como tecnología prometedora para la degradación de fármacos en medio acuoso. Este trabajo tiene como objetivo sintetizar materiales compositos basados en xerogeles de carbono (XC) con óxido de zinc (ZnO), diseñados como fotocatalizadores para la degradación de TTC bajo luz azul. Los XC se obtuvieron por polimerización sol-gel de resorcinol y formaldehído en emulsión inversa, usando Na₂CO₃ como catalizador. Tras secado y carbonización a distintas temperaturas en atmósfera inerte, se incorporó ZnO a la matriz carbonosa por impregnación incipiente o síntesis hidrotermal in situ desde una solución precursora de zinc, seguida de tratamiento térmico. Los compósitos se caracterizaron mediante difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), fisisorción de nitrógeno y espectroscopia UV-Vis. La actividad fotocatalítica se evaluó por la degradación de TTC en medio acuoso bajo luz azul, siguiendo la cinética por espectrofotometría UV-Vis. Los resultados muestran que los compositos ZnO/XC alcanzan eficiencias de degradación superiores al 60 % después de 180 min, con cinéticas ajustadas a un modelo de pseudo-primer orden. La temperatura de carbonización y el método de incorporación del ZnO influyen en las propiedades texturales y en el ancho de banda prohibida. La elevada área superficial del xerogel favorece la dispersión del ZnO y, junto con la sinergia entre matriz carbonosa y ZnO, mejora la separación de pares electrón-hueco. Así, los compósitos ZnO/XC optimizados se perfilan como fotocatalizadores eficaces para eliminar antibióticos en aguas residuales.
O-07
Enhancing the electrochemical performance of graphene supercapacitors by deposing CuO nanoparticles on their electrodes
Oliva-Uc Jorge1, Gomez-Zavala Oscar1, Garces-Patiño Luis Antonio2, Rodriguez-Gonzalez Clara3, and Salas-Castillo Pedro11. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México, Boulevard Juriquilla 3001, 76230, Querétaro, México.
2. División de Materiales Avanzados, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica A.C., Camino a la presa San José 2055, Lomas 4a sección, 78216, San Luis Potosí, México. 3Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica S.C., Sanfandila, Pedro Escobedo, Querétaro, C.P. 76703, México.
Palabras clave: Supercapacitors, flexible electrode, e-waste recycling, copper oxide (CuO), electrodeposition.
Resumen
Flexible supercapacitor (SCs) electrodes were by printing graphene ink on polyethylene substrates. Later, a redox powder of SiO2/NiO/V2O5 (SiNi) was deposited on the graphene electrodes and those ones were assembled to form a solid-state supercapacitor. The SCs employed a cellulose separator impregnated with PVA/H3PO4 gel (electrolyte). SCs made with SiO2/NiO/V2O5 powder had a capacitance of 235.71 F·g-1, and energy density of 47.14 W·h·kg-1. Next, SCs were made with electrodes of graphene+SiNi, but this time, the SC electrodes contained CuO nanoparticles on their surface, which were grown by using an electrodeposition method. The concentration of CuO nanoparticles on the SC electrodes was controlled by varying the time for electrodeposition (1-5 minutes). From here, we found that the SC with the highest capacitance and energy density of 614.73 F·g-1 and 85.38 W·h·kg-1 was that whose electrodes contained CuO electrodeposited during 3 minutes. In addition, cycling stability test were performed on the best supercapacitor made with CuO and found a maximum capacitance retention of 92% after 1000 cycles of charge-discharge.
O-08
Aplicación de nano-oxidos metálicos como fotocatalizadores para reducción de CO2 y cultivos microalgales.
Torres-Arellano, Soleyda1; González-Romero, Luis. F2; Sebastian-Pathiyamattom, Joseph3, Gonzalez-Sanchez, Armando11. Instituto de Ingeniería, UNAM. Circuito Escolar, Instituto de Ingeniería s/n, C.U., 04510 Ciudad de México, CDMX.
2. Universidad Politécnica de Chiapas, Carretera Tuxtla Gutiérrez-Portillo Zaragoza. Km 21+500, las brisas, 29150, Suchiapa, Chiapas.
3. Instituto de Energías Renovables-UNAM. Xochicalco s/n, Azteca, 62580 Temixco, Morelos.
Palabras clave: síntesis verde, sistemas biológicos, reducción de CO2.
Resumen
La creciente concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera es uno de los principales impulsores del cambio climático, por lo que se requiere el desarrollo de tecnologías sostenibles para su mitigación. En este contexto, la fotocatálisis heterogénea mediante nano-óxidos metálicos ha emergido como una estrategia prometedora para la conversión de CO2 en compuestos útiles como: formaldehído, metanol y ácido fórmico, mediante la utilización de luz solar o UV. Este estudio explora síntesis verde asistida por un método convencional, utilizando extractos vegetales o biomoléculas como agentes reductores y estabilizantes, lo que no solo reduce el uso de reactivos tóxicos, sino que también puede mejorar las propiedades superficiales de los nanomateriales. Además, la síntesis verde contribuye a la sostenibilidad del proceso, alineándose con los principios de la química verde. La obtención de estos óxidos y aplicaciones de las nanopartículas, tales como óxido de titanio (TiO2), óxido cuproso (Cu2O), óxido de hierro (hematita) (Fe2O3), grafeno (GO) y grafeno reducido (rGO), como fotocatalizadores tienen potencial en la reducción de CO2 en medios acuosos y en integración a cultivos microalgales. Además de su función fotocatalítica en la reducción de CO2 de algunos óxidos metálicos han demostrado tener un efecto positivo sobre los cultivos de microalgas. Su presencia en medios de cultivo puede generar especies de oxígeno (ROS), estimulan la actividad fotosintética y el metabolismo celular. Se ha observado que ciertos óxidos metálicos actúan como fuentes de micronutrientes esenciales (como es el hierro), lo que promueve el crecimiento y la productividad de biomasa. Esta interacción entre fotocatálisis y cultivos microalgales destacando el papel clave de los nanomateriales y la biotecnología de la producción de biocompuestos de interés industrial, como lípidos, pigmentos y proteínas.
O-09
Microalgae-Bacteria Systems with Granular Biomass for Biogas Purification and Upgrading
E. Rojas-Gutiérrez1, A. Gonzales2, R. Muñoz3, and G. Quijano11. Instituto de Ingeniería (Unidad Académica Juriquilla), UNAM, Querétaro-México.
2. Instituto de Ingeniería, UNAM, CDMX-México.
3. Institute of Sustainable Processes, University of Valladolid, Valladolid-España.
Palabras clave: Microalgae-Bactwria, Biogas, Purification and Upgrading.
Resumen
Fossil fuels currently prevail due to the economic development they have generated, resulting in severe environmental and human health problems. Mexico relies heavily on these fuels, but a sustainable energy alternative is biogas. However, biogas contains undesirable gases such as CO₂ and H₂S, which can be removed using microalgae-bacteria biological technologies capable of desulfurizing and enriching biogas at a low cost. This study evaluated the performance of a novel configuration consisting of a Stirred Tank Reactor (STR) coupled with an Absorption Column (AC) over 83 days in four different stages. The goal was to eliminate CO₂ and H₂S from a biogas stream and treat low-strength wastewater. Stages I and II involved non-aggregated biomass (dispersed in the system), while stages III and IV used aggregated biomass/microalgae-bacteria granules. The operating conditions were the same, except for the Gas Retention Time (GRT), which was extended to 90 minutes (30 minutes more than in stages I and II), and the irradiance, which was increased to 500 μmol m⁻² s⁻¹ exclusively in the last week of stage IV (300 μmol m⁻² s⁻¹ more than in stages I, II, and III). Stage II showed the best biogas treatment results, with CH₄ increasing to 92.0% ± 3.0, CO₂ reducing to 8.0% ± 2.0, and H₂S decreasing to 214.6 ppmv ± 53.7 (measured by gas chromatography). Additionally, sulfate (SO₄²⁻) concentration increased to 1930.5 g m⁻³. Stage III showed the best wastewater treatment results, with organic matter decreasing to 32 mg L⁻¹ (measured as COD) and total elimination of NH₄⁺ nitrogen (0 mg L⁻¹). Stage II showed the best biogas treatment results, with CH₄ increasing to 92.0% ± 3.0, CO₂ reducing to 8.0% ± 2.0, and H₂S decreasing to 214.6 ppmv ± 53.7 (measured by gas chromatography). Additionally, sulfate (SO₄²⁻) concentration increased to 1930.5 g m⁻³. Stage III showed the best wastewater treatment results, with organic matter decreasing to 32 mg L⁻¹ (measured as COD) and total elimination of NH₄⁺ nitrogen (0 mg L⁻¹). Throughout all stages, the pH remained above 7, the temperature ranged from 20 °C ± 0.5, and the dissolved oxygen concentration never reached zero. This configuration proved efficient for obtaining biomethane with non-aggregated biomass and treating wastewater with aggregated biomass.
O-10
Síntesis verde y evaluación antimicrobiana de nanoadyuvantes a base de bismuto utilizando extracto puro de naringina
Barraza-García, Felipe de Jesús(s)1; Olivares-Iilana, Vanesa1, Castillo-Rivera, Jose Juan Francisco1,2, Salado-Leza, Daniela Edith1,21. Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Instituto de Física, Mexico.
2. Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación, Mexico.
Palabras clave: Nanopartículas de bismuto, síntesis verde, nanoadyuvantes.
Resumen
Este trabajo presenta la síntesis, caracterización y evaluación antimicrobiana de nanoadyuvantes basados en bismuto obtenidos mediante un enfoque sonoquímico verde utilizando extracto puro de naringina. Los nanoadyuvantes se sintetizaron mediante reducción ultrasónica de una sal de bismuto en presencia de un extracto de naringina pura como agente bioreductor. La caracterización fisicoquímica mediante espectroscopia UV-vis, DLS, potencial Z, FTIR y SEM confirmó la formación de nanopartículas estables y semiesféricas con un diámetro promedio de ~65 nm y carga superficial negativa. La funcionalización de los nanoadyuvantes con naringina se verificó mediante FTIR para investigar la estructura molecular y evaluar las variaciones derivadas de la fuente de naringina. El rendimiento antimicrobiano se evaluó frente a Escherichia coli y Staphylococcus Aureus en medios líquidos y sólidos. Se realizó un ensayo de difusión en disco (antibiograma) en caldo LB a 37 °C para determinar los efectos antimicrobianos. Los nanoadyuvantes exhibieron zonas de inhibición consistentes con la actividad antimicrobiana dependiente de la dosis, alcanzando hasta un 40% de inhibición a concentraciones bajas-moderadas (800ug/ml) para bacterias gram -. Los resultados respaldan el potencial de estas nanoestructuras de bismuto ecológicas como plataformas antimicrobianas, especialmente en sistemas de administración de fármacos donde la biocompatibilidad y la funcionalidad superficial son cruciales.
O-11
Inmunotoxicidad de monocitos-macrófagos humanos por exposición al dióxido de titanio grado alimenticio
Zagal-Salinas, Alejandro Amhed 1; Ispanixtlahuatl-Meráz, Octavio 1; Olguín-Hernández, Jonadan Efraín 2; Rodríguez-Sosa, Miriam 3; Cuellar-García, Claudia María 4; Sánchez-Pérez, Yessenia 4; Chirino-López, Yolanda Irasema 11. Laboratorio de Carcinogénesis y Toxicología, Unidad de Investigación en Biomedicina, Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México, Av. de los Barrios No. 1, Los Reyes Iztacala, Tlalnepantla de Baz, CP 54090, Estado de México, México.
2. Laboratorio Nacional en Salud Diagnóstico Molecular y Efecto Ambiental en Enfermedades Crónico-Degenerativas, Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México, Av. de los Barrios No. 1, Los Reyes Iztacala, Tlalnepantla de Baz, CP 54090, Estado de México, México.
3. Laboratorio de Inmunidad Innata, Unidad de Investigación en Biomedicina, Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México, Av. de los Barrios No. 1, Los Reyes Iztacala, Tlalnepantla de Baz, CP 54090, Estado de México, México.
4. Subdirección de Investigación Básica, Instituto Nacional de Cancerología (INCan), Tlalpan, Ciudad de México, CP 14080, México.
Palabras clave: monocitos, macrófagos, titanio.
Resumen
El dióxido de titanio de grado alimenticio (E171) se ha utilizado en productos como confitería, masas y harinas para mejorar sus propiedades organolépticas. La Unión Europea ha advertido sobre los efectos adversos en humanos debido al consumo oral. Tras la exposición oral, el E171 llega al torrente sanguíneo, lo que genera preocupación por sus efectos en células sanguíneas como los monocitos. Una de las principales funciones de estas células es la diferenciación de los macrófagos, lo que conduce a la fagocitosis de partículas extrañas. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la exposición al E171 en la capacidad fagocítica y el proceso de diferenciación de monocitos (THP-1) a macrófagos. Se evaluaron las propiedades fisicoquímicas del E171 y los monocitos THP-1 se expusieron a 4, 40 y 200 μg/ml. Se analizó la viabilidad celular, la capacidad de fagocítica, la liberación de citocinas, el proceso de diferenciación y la internalización del E171. Los resultados mostraron que las partículas de E171 tenían una morfología amorfa con un tamaño hidrodinámico medio de ~46 nm en medios de cultivo celular. La viabilidad celular disminuyó hasta el noveno día de exposición, mientras que la capacidad de captación disminuyó hasta un 62% de manera concentración-dependiente en monocitos. Además, la exposición a E171 aumentó la liberación de citocinas proinflamatorias y disminuyó la diferenciación celular en un 61% en macrófagos. El E171 indujo cambios en la disposición del citoesqueleto y algunas de las partículas de E171 se localizaron dentro del núcleo de los macrófagos. Se concluyó que la exposición a E171 en monocitos THP-1 indujo una respuesta inflamatoria, inhibió la capacidad fagocítica e interfirió en la diferenciación celular de monocitos a macrófagos.
O-12
Aplicación de Nanomateriales de Carbono en procesos de Adsorción de Compuestos Farmacéuticos en Solución Acuosa
Carrales-Alvarado Damarys Haidee 1; Leyva-Ramos Roberto1; Villela-Martínez Diana Elizabeth11. Centro de Investigación y Estudios de Posgrado, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. M. Nava No.6, San Luis Potosí SLP 78210, México
Palabras clave: nanomateriales de carbón, adsorción, PPCP.
Resumen
Los nanomateriales de carbono, como los nanotubos y el grafeno, se aplican actualmente en electrónica, medicina, energía y medio ambiente. Los nanomateriales de carbono presentan características ideales para ser usados como adsorbentes de contaminantes orgánicos, gracias a su estructura y propiedades especificas (área superficial, elevada porosidad, funcionalidad superficial, estabilidad química y térmica y alta conductividad eléctrica). Estas propiedades hacen que los nanomateriales de carbono, como el grafeno, óxido de grafeno, nanotubos de carbono y carbones activados nanométricos, sean altamente eficaces para eliminar pesticidas, colorantes, hidrocarburos, y otros contaminantes orgánicos del agua y aire. El objetivo de este trabajo es compartir los resultados sobre la eliminación de compuestos farmacéuticos (metronidazol MNZ, trimemtroprim TMP, tetraciclina TC y paracetamol PCT) estudiados aplicando nanomateriales de carbono como el óxido grafitico, nanotubos de carbono, carbón mesoporoso). Las capacidades de adsorción de GO, rGO y N-rGO se compararon con la del grafitos de alta superficie (HSAG). Las áreas específicas del GO, N-rGO y rGO fueron de 7, 234 y 504 m2/g, respectivamente, demostrando que el tratamiento de reducción (expansión/exfoliación) incrementó 33.4 y 72 veces las áreas específicas del N-rGO y rGO, respectivamente. La capacidad para adsorber TMP decreció en el orden siguiente: HSAG100 > N-rGO > HSAG300 > HSAG400 > HSAG500 > rGO > GO. Los resultados de adsorción de TMP sobre GO a diferente pH revelaron que la adsorción de TMP es altamente favorecida aumentando el pH. Resultados previos demuestran que los mecanismos de adsorción en estos materiales pudieran ser diferentes a los mecanismos comúnmente encontrados en carbones activados comerciales. Este grupo de nanomateriales se encontró que la capacidad de adsorción es directamente proporcional al área específica de los materiales ya que el mecanismo de adsorción se debe a las interacciones dispersivas π-π.
O-13
Regeneración Térmica de la Montmorillonita K-10. Adsorción y Reutilización en la Eliminación de Trimetoprima en Solución Acuosa
Vázquez-Mendoza, Carolina 1,2; Leyva-Ramos, Roberto1; Carrasco-Marín, Francisco2; Bailón-García, Esther2.1. Centro de Investigación y Estudios de Posgrado, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. Manuel Nava No.6, S.L.P. 78210, San Luis Potosí, México.
2. Materiales Polifuncionales Basados en Carbono (UGR-Carbon), Dpto. Química Inorgánica - Unidad de Excelencia de Química Aplicada a Biomedicina y Medioambiente - Universidad de Granada (UEQ-UGR), ES18071-Granada, Spain
Palabras clave: Adsorción, Montmorillonita, Regeneración.
Resumen
La contaminación del agua por fármacos constituye un problema ambiental de creciente relevancia, ya que muchos de estos compuestos son persistentes y no se eliminan en los tratamientos convencionales de agua residual. Entre estos destaca la trimetoprima (TMP), que es un antibiótico de uso extendido y ha sido detectado en aguas residuales y superficiales. TMP representa un riesgo de inducir resistencia bacteriana y por sus efectos en organismos acuáticos. Ante esta problemática, se considera que la adsorción es una alternativa eficiente, económica y versátil para la eliminación de contaminantes farmacéuticos. En este contexto, la montmorillonita es una arcilla con elevada área superficial y capacidad de intercambio catiónico, y es especialmente atractiva para la adsorción de moléculas orgánicas como la TMP. En este trabajo se evaluó el efecto de la activación térmica sobre las propiedades estructurales y la capacidad de la montmorillonita K-10 (M-k10) para adsorber TMP. La arcilla se activó térmicamente a 400, 500, 700 y 900 °C, y las muestras se designaron como M-400, M-500, M-700 y M-900, respectivamente. Además, se estudió la capacidad de adsorción de TMP en solución acuosa, con énfasis en la regeneración térmica de M-k10 y M-400 mediante calcinación a 400 °C. Los resultados mostraron que M-k10, M-400, M-500 y M-700 no presentaron cambios estructurales significativos, aunque se observó una ligera disminución de 7 % en la capacidad de M-k10 para adsorber TMP compara con la de M-400. En contraste, la muestra M-900 mostro un colapso estructural, reduciendo su capacidad para adsorber hasta 2.1 veces con respecto a la de M-k10. En los ciclos de regeneración, M-k10 y M-400 mostraron desempeños favorables, en el primer ciclo presentaron capacidades de adsorción de 120 y 108 mg/g, respectivamente. En el segundo ciclo se observó una reducción cercana al 21 % en el segundo ciclo y valores de 65 y 62 mg/g en el tercero. Se concluyo que la montmorillonita K-10 es un material adsorbente regenerable, económico y eficaz para la eliminación de trimetoprima en medios acuosos.
O-14
Desarrollo de nanopartículas dopadas con lantánidos con actividad fototérmica inducida en el cercano infrarrojo
González-Jasso Laura Sarahi 1*; Molina-González Jorge A.1; Ramírez-García Gonzalo11. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA), Universidad Nacional Autónoma de México, Blvd. Juriquilla 3001, Juriquilla, Santiago de Querétaro, Querétaro.
Palabras clave: Nanopartículas fotoactivas, lantánidos, conversión fototérmica, zirconia.
Resumen
El desarrollo de nanomateriales que optimicen la interacción luz-materia y faciliten la conversión eficiente de energía lumínica en energía térmica es fundamental para el avance de diversas áreas de la biomedicina, la generación y almacenamiento de energía, y la remediación ambiental. Este estudio aborda esta necesidad mediante la síntesis hidrotermal de nanopartículas de óxido de zirconio dopadas con iterbio (Yb³⁺), un material diseñado para maximizar la eficiencia fototérmica a través de la modificación de su tamaño, morfología, estructura cristalina y conformación superficial. La zirconia presenta diversas ventajas para estas aplicaciones, incluyendo la biocompatibilidad, la baja conductividad térmica, estabilidad química y térmica, así como la capacidad de incorporar lantánidos en su estructura. Esta investigación cuenta con un enfoque integral que combina técnicas de caracterización como difracción de rayos X (XRD), espectroscopía Raman y microscopía electrónica de transmisión (TEM) y un sistema óptico modular para el análisis reproducible de la respuesta fototérmica bajo excitación en el cercano infrarrojo (975 nm), la cual coincide con una transición energética específica del iterbio. Esta metodología permite establecer la relación crítica entre la concentración del dopante y las propiedades estructurales, identificando los factores que potencian la conversión fototérmica. Asimismo, los resultados obtenidos evidencian que la incorporación de iterbio en la matriz de zirconia mejora considerablemente la eficiencia fototérmica, posicionando a este material como una alternativa prometedora para aplicaciones tecnológicas actuales y emergentes en teragnóstica, generación de energía y tratamiento de aguas residuales.
O-15
Citotoxicidad y actividad antioxidante de (Er, Yb)-ZnO-NPs: validación in vitro y predicción por machine learning
Mejía-Méndez, Jorge Luis1, Reza-Zaldívar, Edwin2, Sanchez-Martinez, Araceli3, Ceballos-Sanchez, Oscar3, Navarro-López, Diego Eloyr4, Marcelo-Lozano, Luis4, Sánchez-Ante, Gildardo4, Jacobo-Velázquez, Daniel Alberto 4,5, López-Mena, Edgar René41. Programa de Edafología, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Carretera México-Texcoco km 36.5, Texcoco 56264, México
2. Tecnologico de Monterrey, Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud, Ave. Ignacio Morones Prieto 3000, Monterrey 64710, Nuevo León, México;
3. Departamento de Ingeniería de Proyectos, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), Universidad de Guadalajara, Av. José Guadalupe Zuno # 48, Industrial Los Belenes, Zapopan 45157, Mexico
4. Tecnológico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Av. Gral. Ramón Corona No 2514, Colonia Nuevo México, Zapopan 45121, México;
5. Tecnológico de Monterrey, Institute for Obesity Research, Ave. General Ramón Corona 2514, Zapopan, 45201, México.
Palabras clave: nanotecnología, citotoxicidad, machine learning.
Resumen
Los lantánidos o tierras raras constituyen una amplia categoría de metales con propiedades biológicas intrínsecas. En este estudio, se sintetizaron nanopartículas de óxido de zinc (ZnO-NPs) mediante el método de polimerización y se doparon con erbio (Er) e iterbio (Yb). Se emplearon diversas técnicas de caracterización para determinar las características físicas, químicas y ópticas de (Er, Yb)-ZnO-NPs. La citotoxicidad de ZnO-NPs se investigó en líneas celulares de cáncer hepatocelular, colon y glioma. La capacidad antioxidante de ZnO-NPs se analizó implementando los ensayos DPPH, ABTS y H2O2. La evidencia generada sobre la caracterización y citotoxicidad de ZnO-NPs se usó para entrenar modelos de machine learning (ML); por ejemplo, los modelos extra tree (ET) y random forest (RF). Los resultados demostraron que (Er, Yb)-ZnO-NPs están constituidas por estructuras tipo lámina, tamaños de grano promedio que oscilan entre 30 y 34 nm, carga superficial negativa (-5.2 a -37.4 mV) y bandas ópticas variables (3.20 a 3.24 eV). Sobre su citotoxicidad, se determinó que ZnO-NPs no dopadas son moderadamente tóxicas, mientras que ZnO-NPs dopadas con Yb tienen actividad citotóxica débil. De igual manera, se observó que la incorporación de Er y Yb incrementa la capacidad de ZnO-NPs para eliminar radicales libres en concentraciones de 5-250 μg/mL. Los modelos ET y RF evidenciaron que el tipo de línea celular y la concentración de ZnO-NPs son parámetros que influyen en su citotoxicidad. Este trabajo demostró por primera vez el desempeño biológico de (Er, Yb)-ZnO-NPs, validándolo a través de ensayos in vitro y modelos de ML.
O-16
Síntesis híbrida (biosíntesis-hidrotermal): Una ruta innovadora y ecológica para la obtención de ZnS nanoestructurado utilizando ajo como fuente de azufre
Bahena-Martínez, Claudia Jazmín 1,2; Torres-Gómez, Nayely3; García-Gutiérrez, Domingo Ixcóatl4; Vilchis-Nestor, Alfredo Rafael1,2.1. Facultad de Química, Universidad Autónoma del Estado de México Paseo Colón y Tollocan, Toluca México, 50110, México.
2. Centro Conjunto de Investigación en Química Sustentable, CCIQS UAEM-UNAM, Carretera Km. 14.5, San Cayetano, Toluca - Atlacomulco, C.P.50200, Toluca de Lerdo, México.
3. Tecnológico Nacional de México/Tecnológico de Estudios Superiores de San Felipe del Progreso, San Felipe del Progreso 50640, Mexico.
4. Universidad Autónoma de Nuevo León, UANL, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, FIME, Av. Universidad S/N, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza C.P. 66450, Nuevo León, México
Palabras clave: Síntesis híbrida, Sulfuro de zinc, Allium sativum.
Resumen
plantea la necesidad de nuevas rutas de síntesis respetuosas con el medio ambiente. Este trabajo propone la implementación de una nueva ruta de síntesis híbrida (biosíntesis-hidrotermal) que permite aprovechar el control y calidad de partículas que la síntesis hidrotermal permite obtener, así como el carácter amigable con el medio ambiente de la biosíntesis, esto para la formación de ZnS nanoestructurado utilizando extracto de ajo (Allium sativum) como fuente de azufre. La síntesis se llevó a cabo a 160 °C con diferentes tiempos de reacción (1, 7 y 24 horas). Se presentan resultados obtenidos por SEM-EDS, TEM, HRTEM, STEM-EDS, DRX, FTIR y UV-Vis. Los resultados confirmaron la formación de ZnS nanoestructurado en fase cristalina blenda con diferentes morfologías (partículas cuasiesféricas aglomeradas (1h), partículas core-shell (7h) y partículas cuasiesféricas de ZnS y biomasa (24h) ). Por su parte, las muestras obtenidas a 1 y 7 h mostraron una banda de absorción óptica atípica y muy intensa, con un corrimiento al rojo, este efecto se atribuyó como resultado de la pasivación superficial por el grupo funcional tiol. También se propone un mecanismo para la formación y el crecimiento de estas partículas. Según el conocimiento de los autores, este es el primer informe sobre la síntesis de ZnS cristalino mediante un método híbrido en el que el extracto de ajo funciona tanto como fuente de azufre y como agente de control morfológico. Los resultados demuestran una estrategia sencilla y eficaz para el control morfológico y composicional de partículas de ZnS mediante una vía de síntesis ecológica.
O-17
Design and murine safety assessment of CHIVAX 2.1-loaded chitosan nanoparticles, an intranasal vaccine candidate for COVID19
Reyes-Pool, Héctor Paul1; Vega-Rojas Lineth Juliana2,3; Velázquez-Castillo, Rodrigo Rafael1; Ramos-López, Miguel Ángel4; Campos-Guillen, Juan4; Mosqueda-Gualito, Juan Joel21. Departamento de Investigación y Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro, Querétaro 76010, México.
2. Laboratorio de Inmunología y Vacunas, Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro, Querétaro 76140, México.
3. Secretaria de Ciencias, Humanidades y Tecnologías (SECIHTI), Ciudad de México 03940, México.
4. Facultad de Química, Universidad Autónoma de Querétaro, Querétaro 76010, México.
Palabras clave: Chimeric protein; Polymeric nanoparticles; Intranasal administration, COVID19.
Resumen
Innovative intranasal delivery systems have emerged as a strategy to overcome the limitations of conventional COVID-19 vaccines, including suboptimal mucosal im-munity, limited antigen retention, and vaccine hesitancy. This study aimed to evaluate physicochemical properties and murine safety of a novel COVID-19 intranasal vaccine candidate based on CHIVAX 2.1 (CVX)-loaded chitosan nanoparticles (CNPs). CVX recombinant protein was encapsulated into CNPs using the ionic gelation meth-od. The nanoparticles were characterized by their physicochemical properties (mean size, zeta potential, morphology, encapsulation efficiency) and spectroscopic profiles. Mucin adsorption and in vitro release profiles in simulated nasal fluid were also assessed. In vivo compatibility was evaluated through histopathological analysis of tis-sues in male C-57BL/6J mice following intranasal administration. Results showed that CNPs exhibited controlled size distribution (38.5–542.5 nm) and high encapsulation efficiency (65.4–92.2%). Zeta potential values supported colloidal stability. TEM analysis confirmed spherical morphology and successful CVX encapsulation, and immunogenic integrity was also demonstrated. Mucin adsorption analysis demonstrated effective nasal retention particularly in ≈90 nm particles. In vitro release studies revealed a bi-phasic protein profile, where ≈80 % of the recombinant protein was released within 2 h. Importantly, histopathological analyses and weight monitoring of intranasally immunized mice revealed no signs of adverse effects related to toxicity. In conclusion, the ionic gelation encapsulation process preserved the physical and immunological integrity of CVX antigen. Furthermore, the intranasal administration of the CVX-loaded CNPs demonstrated a favorable safety profile in vivo. These findings sup-port the potential of the CVX intranasal vaccine formulation for further immunogen-icity studies, with no apparent biosafety concerns.
O-18
Impacto de las nanopartículas de cobre obtenidas con quercetina en un modelo respiratorio
Izaguirre-Camargo, Perla Angélica1; González-Castillo María del Carmen1, Velarde-Salcedo Aída Jimena1, Salado-Leza Daniela2,3, Navarro-Tovar Gabriela1,31. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Martínez 6, Av. Dr. Manuel Nava, Zona Universitaria, C.P. 78210 San Luis Potosí, SLP, México.
2. Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Parque Chapultepec 1570, Privadas del Pedregal, C.P.78295 San Luis Potosí, SLP, México.
3. Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación, Av. Insurgentes Sur 1582, Crédito Constructor, C.P. 03940 CDMX, México.
Palabras clave: nanopartículas metálicas, quercetina, bioseguridad.
Resumen
Las nanopartículas de cobre (CuNPs) son una opción económica con aplicaciones antimicrobianas, ópticas, eléctricas y biomédicas. Los métodos convencionales de síntesis usan químicos que representan un riesgo a la salud y el ambiente. En este trabajo se sintetizaron CuNPs usando quercetina (CuNPs-Q) como agente reductor y antioxidante, evaluando su efecto biológico en tráquea, considerado uno de los principales sitio de exposición a nanopartículas. Las CuNPs se obtuvieron en un sistema cerrado asistido por microondas (500 W, 4 min) empleando soluciones de 2.5 mM de quercetina y 10 mM de CuSO4•5H2O. Se optó por comparar con CuNPs calcinadas sin cubierta de quercetina (CuNPs-C). La caracterización reveló CuNPs-Q cúbicas, con un plasmón de resonancia superficial a 500 nm, diámetro de 588.9 ± 60.15 nm y carga superficial de -24.03 mV; mientras que las CuNPs-C fueron esféricas, con agregados, un tamaño de 350.6 ± 98.51 nm y una carga de -19.12 mV. En el modelo ex vivo, los anillos de tráquea aislados de rata Wistar se expusieron a concentraciones acumulativas e individuales de CuNPs-Q (0.1-100 μg/mL), y se determinaron los niveles de óxido nítrico (NO) como biomarcador de inflamación. Los resultados mostraron que la quercetina y ambas CuNPs ejercieron contracciones transitorias. La quercetina potenció la relajación a 100 μg/mL, con 32% de contracción respecto a su control. CuNPs-Q presentaron mayor relajación a 0.1 µg/mL, mientras que CuNPs-C alcanzaron un 86% de contracción a 100 μg/mL. Esto sugiere que las CuNPs podrían emplearse a 0.1 µg/mL sin alteraciones en el tejido. Finalmente, no se observaron cambios significativos en la producción de NO, indicando un mecanismo independiente de este mediador. Esta investigación busca establecer parámetros de bioseguridad de las CuNPs y comparar las diferencias en el efecto que ejerce cada método de síntesis.
O-19
Síntesis de nanopartículas híbridas (plata-polietilenimina) con actividad antimicrobiana frente a cepas clínicas de especies Candida
Millán-Chiu Blanca Edith1, Peña Ortega Mirle2, López-Marín Luz María2, Acosta-Torres Laura Susana3, García-Contreras René3, Manzano-Gayosso Patricia4, Manisekaran Ravichandran31, SECIHTI- Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México, Juriquilla, Querétaro, México.
2. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México, Juriquilla, Querétaro, México.
3. Laboratorio de Investigación Interdisciplinaria, Área de Nanoestructuras y Biomateriales, Escuela Nacional de Estudios Superiores Unidad León; Universidad Nacional Autónoma de México, León, Guanajuato, México.
4. Unidad de Micología, Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México
Palabras clave: Candida, nanopartículas híbridas, plata-polietilenimina, antimicrobianos.
Resumen
Las infecciones invasivas por especies de Candida resistentes a los antifúngicos convencionales representan una de las principales causas de infecciones nosocomiales; estas provienen, en gran número, de la implantación de dispositivos médicos como catéteres. La resistencia antimicrobiana representa una amenaza creciente para la salud pública mundial, impulsando la búsqueda de alternativas para el control de enfermedades infecciosas. La polietilenimina (PEI) es un polímero catiónico que interactúa con membranas y paredes celulares, por lo que presenta actividad antimicrobiana. Las nanopartículas metálicas sintetizadas con polímeros biocompatibles han demostrado una notable actividad antifúngica. Las nanopartículas híbridas plata-PEI se presentan como una opción en la funcionalización de dispositivos destinados a implantación. Este estudio tuvo como propósito sintetizar y caracterizar nanopartículas híbridas de plata-PEI (NP-Ag-PEI), evaluando su actividad frente a cepas de Candida clínicas y de referencia, su capacidad para inhibir la formación de biopelículas en catéteres de silicón y medir su efecto sobre la viabilidad en fibroblastos gingivales humanos. Se obtuvieron NP-Ag-PEI de distintos tamaños al variar la proporción del precursor; su morfología fue esférica, cargadas positivamente y con estabilidad coloidal. Ensayos de difusión en disco y microdilución en caldo mostraron que estas NP-Ag-PEI tuvieron un efecto dependiente de tamaño y carga superficial; de esta manera, aquellas de 3-7 nm presentaron mayor actividad antifúngica incluso en cepas resistentes a antifúngicos azoles. Asimismo, los catéteres recubiertos con estas NP-Ag-PEI mostraron una notable inhibición en la formación de biopelículas de diferentes especies de Candida. Por otro lado, la viabilidad celular de fibroblastos gingivales humanos, tras la exposición a concentraciones con efecto antifúngico fue superior al 80%, sugiriendo una seguridad preliminar aceptable. Las NP-Ag-PEI representan un agente prometedor en aplicaciones que requieren una actividad antifúngica asociada a dispositivos médicos.
O-20
Estabilización de Nanocristales en Solventes Eutécticos Profundos
Saúl Carrasco-Saavedra1, Yoarhy A. Amador-Sánchez2, Nicolas R. Tanguy1, Diego Solís-Ibarra3, y Josué D. Mota Morales11. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México.
2. Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa.
3. Instituto de Investigación en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México.
Palabras clave:
Resumen
El desarrollo de disolventes seguros y sostenibles es esencial para el avance de la ciencia y la tecnología. Desde el enfoque de la química verde, se han diseñado disolventes menos tóxicos, biodegradables y de fácil preparación que buscan sustituir a disolventes orgánicos volátiles convencionales, como tolueno o hexano. En este contexto, los disolventes eutécticos profundos hidrofóbicos (HDES) se han propuesto como alternativas viables, ya que ofrecen un manejo menos riesgoso, menor toxicidad y una eficiencia comparable. En particular, HDES basados en terpenos (mentol y timol) han sido reportados como sustitutos de tolueno en la síntesis de nanocristales de perovskitas, tales como CsPbBr₃, actuando como medio dispersante y de reacción. Sin embargo, luego de la síntesis en HDES, en la mayoría de los casos, los nanocristales terminan por ser dispersados en disolventes orgánicos tradicionales, reduciendo el impacto en términos de sustentabilidad buscado inicialmente al involucrar HDES. Para explorar el potencial real de los HDES, en este trabajo se prepararon diez formulaciones diferentes utilizando terpenos y ácidos carboxílicos de cadena larga, evaluando la estabilidad coloidal de dispersiones de nanocristales de CsPbBr₃ mediante el seguimiento de su emisión bajo irradiación UV (390 nm) en distintos intervalos de tiempo (30 minutos por 6 horas). Adicionalmente, la estabilidad observada se correlacionó con el grado de hidrofobicidad de cada HDES a través de la absorbancia de Nilo Rojo disuelto, como sonda molecular, demostrando una relación directa entre hidrofobicidad y retención de la emisión a lo largo del tiempo.
O-21
Nanocompuestos fotocatalíticos plasmónicos para energía aprovechable solar.
Zagoya-González, Miriam1; Nava Mendoza, Rufino1; Quintero-Torres, Rafael2; Aragón Vera, José L.2; Domínguez-Juárez, Jorge L.2,31. Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro, Santiago de Querétaro, México;
2. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México, Juriquilla, Querétaro, 76230, México;
3. Investigador por México, SECIHTI; Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México, Juriquilla, Querétaro 76230, México
Palabras clave: Fotocatálisis, CdTiO3, Nanocompuestos.
Resumen
La integración de nanomateriales plasmónicos usando técnicas avanzadas de síntesis como la ablación láser representa un enfoque prometedor para mejorar eficiencias en fotocatálisis. La conversión fotocatalítica de CO2 hacia combustibles a partir de la luz solar representa una alternativa prometedora frente a la crisis energética y ambiental actual. En este trabajo se aborda la síntesis, caracterización y evaluación de nanocompuestos basados en titanato de cadmio (CdTiO₃) como material fotocatalítico. Para la síntesis, se emplean rutas sol-gel a partir de diferentes precursores (acetato y cloruro de cadmio), con el fin de estabilizar fases perovskita e ilmenita y se evalúa sistemáticamente los efectos de la temperatura de sinterización (600-850 °C). Como estrategias clave para potenciar la absorción en la región visible que representa el mayor porcentaje de energía aprovechable solar, se presentan dos opciones. La primera es favorecer el acoplamiento plasmón-dieléctrico que confina el campo electromagnético en los nanocompuestos. para reducir la energía de activación asistida por luz y temperatura. La segunda es reducir la banda prohibida del semiconductor. En la primera estrategia usamos la decoración superficial con nanopartículas de oro obtenidas mediante ablación láser de pulsos ultrarrápidos. En la segunda incluimos la incorporación de dopantes metálicos (Fe²⁺) en la síntesis del material fotocatalítico. Se presentan los análisis de la caracterización estructural y óptica que incluye difracción de rayos X, espectroscopias Raman, UV-Vis, así como técnicas alternativas como espectroscopia de lente térmica (TLS). Estos resultados muestran una plataforma experimental robusta para optimizar nanocompuestos fotocatalíticos, destacando el potencial del CdTiO₃ como material versátil para la energía aprovechable solar. Resultados preliminares de TLS muestran que la combinación de CdTiO₃ con nanopartículas de Au induce resonancias acopladas que modifican los patrones de difracción y aumentan la conductividad térmica, lo que refleja mejores condiciones para la dinámica fotocatalítica en sistemas acuosos bajo iluminación del espectro solar.
O-22
Optimización de heterouniones multifuncionales Bi2O3/BiOBr para la degradación de contaminantes en agua
Ruiz-Castillo, Ana Laura1; Acosta-Ruelas, Brenda Jeanneth2; Smolentseva Elena3; Facundo Ruiz11. Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, UASLP. Av. Chapultepec 1570, Priv. Del Pedregal. CP 78295, San Luis Potosí, S.L.P., México.
2. Coordinación para la Innovación y la Aplicación de la Ciencia y la Tecnología, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Sierra Leona #550, Col. Lomas 2ª Sección, CP 78210, San Luis Potosí, S.L.P. México.
3. Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Carretera Tijuana-Ensenada Km 107, Pedregal Playitas, CP 22860, Ensenada, Baja California, México.
Palabras clave: heterouniones, adsorción, fotocatálisis.
Resumen
En este trabajo se sintetizó óxido de bismuto por dos rutas distintas (solvotermal y coprecipitación) como base para construir heterouniones Bi2O3/BiOBr. Éstas se obtuvieron al exfoliar el Bi2O3 con bromuro de potasio (KBr) o ácido bromhídrico (HBr) en proporción molar 1:1. El análisis comparativo mostró que el método de coprecipitación combinado con KBr resultó ser la ruta más eficiente y ambientalmente amigable. Una vez establecida la estrategia óptima de síntesis, se varió sistemáticamente la proporción Bi2O3:BiOBr (10, 30, 50, 70 y 90%) para optimizar sus propiedades interfaciales y desempeño. Los materiales obtenidos fueron caracterizados mediante XRD, TEM, FTIR, espectroscopía UV-Vis de reflectancia difusa y fisisorción de N2, para evaluar sus propiedades estructurales, ópticas y superficiales. La evaluación de su actividad se centró en la adsorción de azul de metileno (MB) y su degradación fotocatalítica bajo luz UV y luz LED. La heterounión con 90% de BiOBr presentó la mayor capacidad de adsorción (~91%). La dosis óptima de adsorbente y el análisis de pH mejoraron significativamente la eficiencia de adsorción. Bajo irradiación UV, la degradación fotocatalítica superó el 90% en las heterouniones optimizadas, mientras que bajo luz visible se alcanzó una eficiencia cercana al 60%. Los ensayos con agentes de sacrificio indicaron que los radicales ∙O2- fueron las especies activas predominantes. Además, los materiales demostraron excelente estabilidad, con alta actividad durante tres ciclos consecutivos, con una ligera disminución (~70%) en el quinto ciclo. Estos resultados confirman el potencial de las heterouniones como materiales multifuncionales capaces de remover contaminantes mediante adsorción y fotocatálisis, resaltando su aplicabilidad en tecnologías sostenibles para el tratamiento de agua.
O-23
Determinación directa de licopeno en jitomates mediante SERS asistido por procesamiento computacional
Ochoa-Elias, Monserrat1*, González-López María del Carmen2, Frausto-Avila Mateo1, Quiroz-Juárez Mario Alan1, Ramírez-García Gonzalo1.1. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México, Boulevard Juriquilla 3001, 76230 Querétaro, Qro., México.
2. Facultad de Química, Universidad Autónoma de Querétaro, Cerro de las campanas S/N, Col. Las Campanas, 76010 Querétaro, Qro., México
Palabras clave: Licopeno, Espectroscopía Raman, óxido de grafeno, Fluorescencia.
Resumen
La agroindustria ha crecido significativamente en las últimas décadas, impulsada por la necesidad de mejorar la calidad de los alimentos, garantizar su inocuidad y reducir los desperdicios. En este contexto, el licopeno, un pigmento natural presente en frutas como jitomates, sandías, entre otros, con gran relevancia. Su detección precisa es esencial para estandarizar protocolos de sanidad vegetal, evaluar periodos de maduración, proporcionar información nutricional, prolongar la vida útil y mejorar estándares de calidad. Las técnicas convencionales de detección, como cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), requieren un prea-condicionamiento extenso de las muestras, lo que prolonga el tiempo de análisis y complica la obtención de resultados. Además, la disponibilidad y el acceso a estos equipos suelen ser limitados. En contraste, la espectroscopía Raman se presenta como una alternativa práctica, ya que no requiere un prea-condicionamiento complejo y ofrece menores costos y tiempos de análisis más rápidos. Recientemente, el empleo de materiales novedosos ha mejorado la eficacia de esta técnica. Entre ellos, el óxido de grafeno (GO) ha mostrado un impacto positivo en la calidad de los espectros y en los límites de detección. En este estudio, se utilizó GO para atenuar la autofluorescencia generada por el licopeno durante las mediciones Raman, junto con algoritmos automatizados de aprendizaje profundo para analizar e interpretar los espectros de manera más eficiente y automatizada. Los resultados mostraron una mejora notable en la calidad espectral, una representación más clara de las bandas características de licopeno, reducción de la autofluorescencia y un incremento en la intensidad de las señales Raman. En conclusión, la integración de materiales como GO con técnicas computacionales representa un avance significativo en la detección de licopeno mediante espectroscopía Raman, especialmente en muestras de frutas y verduras, abriendo nuevas perspectivas para la agroindustria.
O-24
Efecto antihipertensivo de un sistema auto-microemulsificable obtenido de la raíz de Heliopsis longipes en ratas hipertensas
Marrero-Morfa, Dailenys1; Luz-Martínez, Beatriz A.2; Ruiz-Castillo, Victoria2; Luna-Vázquez, Francisco J.1; Quirino-Barreda, Carlos T.3; Rojas-Molina, Isela1; García-Servín, Martin4; Vázquez-Landaverde, Pedro A.5; Ibarra-Alvarado, Cesar1 y Rojas-Molina, Alejandra11. Laboratorio de Investigación Química y Farmacológica de Productos Naturales, Facultad de Química, Universidad Autónoma de Querétaro, Querétaro 76010, México
2. Posgrado en Ciencias Químico Biológicas, Facultad de Química, Universidad Autónoma de Querétaro, Querétaro 76010, México
3. División de Ciencias Biológicas y de La Salud, Departamento de Sistemas Biológicos, Universidad Autónoma Metropolitana, Ciudad de México 04960, México
4. Laboratorio Universitario Bioterio, Instituto de Neurobiología, Universidad Nacional Autónoma de México, Querétaro 76230, México
5. Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Querétaro, Querétaro 76090, México
Palabras clave: Afinina, efecto antihipertensivo, ratas espontáneamente hipertensas, reactividad endotelial, Heliopsis longipes, SMEDDS (sistema auto-microemulsificable para la administración de fármacos).
Resumen
La hipertensión arterial es un factor determinante en el desarrollo de enfermedades cardiovasculares, principal causa de mortalidad a nivel mundial. Sin embargo, el manejo de la hipertensión continúa siendo limitado, ya que los tratamientos actuales no siempre logran reducir adecuadamente la presión arterial y pueden causar efectos adversos. Estudios previos de nuestro grupo de investigación han demostrado que tanto los extractos orgánicos de la raíz de Heliopsis longipes como la afinina—su principal compuesto bioactivo—inducen vasodilatación en aorta aislada de rata y ejercen efecto antihipertensivo en ratas con hipertensión inducida con L-NAME. Sin embargo, la baja solubilidad en agua de estos extractos limita su administración y dosificación por vía oral. Para superar esta limitante, se desarrolló un sistema auto-microemulsificable (HL-SMDS) compuesto por gotas esféricas de tamaño nanométrico (<100 nm) , a partir del extracto etanólico de la raíz de H. longipes, con el fin de mejorar su solubilidad acuosa y biodisponibilidad oral. En el presente estudio se evaluó la eficacia antihipertensiva del HL-SMDS en modelos de ratas espontáneamente hipertensas y con hipertensión inducida con L-NAME, así como su efecto sobre la reactividad endotelial. HL-SMDS redujo significativamente la presión arterial sistólica en ambos modelos, mostrando una mayor eficacia que el extracto crudo, probablemente debido a la mejor solubilidad y biodisponibilidad sistémica de sus compuestos activos. Además, HL-SMDS mejoró la función endotelial en aortas de ratas tratadas con L-NAME. Estos hallazgos respaldan que HL-SMDS es una formulación basada en lípidos que incrementa la biodisponibilidad oral y el efecto antihipertensivo del extracto etanólico de la raíz de H. longipes. HL-SMDS representa una formulación prometedora para el desarrollo de fitofármacos destinados al tratamiento de la hipertensión.
O-25
De la baya al nanomaterial: Género Crataegus como ruta verde para nanopartículas de cobre biocompatibles
Cab-Torres, Gilmer David1, González, Carmen1, Velarde-Salcedo, Aída Jimena1, Chávez-Hernández, Jorge Antonio1, López-López, Lluvia Itzel2,3, Navarro-Tovar, Gabriela1,41. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Manuel Nava 6, 78210, San Luis Potosí, SLP, Mexico.
2. Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Manuel Nava 304, 78210, San Luis Potosí, SLP, Mexico.
3. Instituto de Investigación en Zonas Desérticas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Altair 200, del Llano, 78377, San Luis Potosí, SLP, Mexico.
4. Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación. Insurgentes Sur 1582, Crédito Constructor, Demarcación Benito Juárez, 03940, CDMX, Mexico.
Palabras clave: Nanopartículas de cobre; anillos de aorta aislados; síntesis verde.
Resumen
Las nanopartículas de cobre (CuNP) se utilizan ampliamente en electrónica, cosméticos y productos biomédicos (debido a sus propiedades antimicrobianas y antitumorales)1. Pocos informes describen y comparan su bioseguridad con la de las CuNP obtenidas mediante otros métodos de síntesis. De acuerdo con la literatura revisada, el presente trabajo representa una de las primeras evaluaciones de la actividad biológica de CuNPs obtenidas por síntesis verde en un modelo ex vivo. Se analizaron los efectos de CuNPs sintetizadas con extracto de Crataegus mexicana en anillos de aorta aislada de rata Wistar como un modelo del sistema vascular. Se comparó su efecto con CuNPs obtenidas por otros procesos de síntesis. El extracto de C. mexicana se utilizó para la síntesis verde de CuNPs con CuSO4. Las CuNPs obtenidas se caracterizaron por espectrofotometría UV-Vis, SEM-EDS y DLS. El estudio ex vivo se realizó con anillos aórticos de ratas Wistar (protocolo aprobado por el Comité de Ética CEI: CICUAL2024-03R2) utilizando concentraciones individuales de 1 y 100 µg/mL, y concentraciones acumuladas entre 1 y 100 µg/mL. Se observó una contracción transitoria en los anillos aislados. A 10 µg/mL, se registró un 110 % de contracción por CuNP, y el extracto de C. mexicana causó una contracción de hasta un 150 % en comparación con el control (fenilefrina) a la misma concentración. En el grupo control de iones Cu2+ se observó un efecto de contracción del 60 % a 100 µg/mL y una relajación por debajo de la línea basal, sugiriendo un efecto vasorelajante irreversible, a diferencia de las CuNP que parecen no generar daño tisular en esta misma concentración. Con base en los resultados se considera un buen perfil de biocompatibilidad y un potencial seguro para futuras aplicaciones biomédicas.
O-26
Modificación de Diatomita Natural para Incrementar su Capacidad para Adsorber Iones Amonio en Solución Acuosa
Juan de la Cruz Marmolejo Contreras1, Damarys Haidee Carrales Alvarado1, Roberto Leyva Ramos1*Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Dr. M. Nava No 6, Zona Universitaria, San Luis Potosí, S.L.P., 78210, México
Palabras clave: Adsorción, diatomita, ion amonio.
Resumen
La presencia de compuestos nitrogenados, como el amonio (NH4⁺), en aguas residuales constituye un problema ambiental relevante debido a su impacto en los ecosistemas acuáticos. Su elevada solubilidad y persistencia hacen necesaria la búsqueda de materiales alternativos y de bajo costo que permitan su remoción de manera eficiente. En este trabajo el objetivo principal fue evaluar la adsorción del ion amonio en solución acuosa utilizando diatomita natural y diatomita modificada con cloruro de magnesio; así como evaluar, el efecto del pH, fuerza iónica y temperatura en el proceso. Las diatomitas se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) para examinar su morfología, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para identificar los grupos funcionales superficiales, y difracción de rayos X (DRX) para determinar las fases cristalinas. Estas técnicas permitieron establecer las diferencias texturales y químicas entre la diatomita natural y la modificada. Los resultados experimentales muestran que la adsorción depende del pH, alcanzándose la mayor capacidad a pH 7. La diatomita natural presentó una capacidad máxima de 23 mg/g, mientras que la diatomita modificada alcanzó 64 mg/g, lo que representa un incremento de 2.8 veces. Este aumento se atribuye a la incorporación de nuevos sitios activos durante el proceso de modificación química por impregnación con cloruro de magnesio, tales como hidroxilos de magnesio (–Mg–OH) y centros básicos de MgO, que favorecen puentes de hidrógeno e interacciones ácido–base con el amonio, además de la atracción electrostática propia de la diatomita. En consecuencia, la diatomita modificada se perfila como un adsorbente eficiente y viable para la remoción de amonio en el tratamiento de aguas contaminadas.
O-27
Alteraciones en la acumulación de lípidos intracelulares inducidas por el aditivo alimentario dióxido de titanio en hepatocitos HepG2
Delgado-Armenta Eduardo 1,2, Medina-Reyes Estefany Ingrid2, Ispanixtlahuatl-Meráz Octavio2, Chirino López Yolanda Irasema21. Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas, UNAM
2. Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México Av. de Los Barrios No. 1, Los Reyes Iztacala, Tlalnepantla de Baz, Estado de México, México
Palabras clave: Dióxido de Titanio, Esteatosis Hepática, Gotas Lipídicas, Hepatocitos.
Resumen
El dióxido de titanio (TiO2) un aditivo que se utiliza como colorante blanco en una gran variedad de productos procesados especialmente en repostería y dulces exacerba la esteatosis hepática con una dieta alta en grasas en un modelo murino, sin embargo, se desconocen los procesos moleculares y celulares que están involucrados. Hay estudios que relacionan al TiO2 con causar toxicidad en diferentes tipos celulares mediada por estrés en el retículo endoplásmico. En hepatocitos el estrés al retículo endoplásmico está relacionado con exacerbar la acumulación lípidos. Sin embargo, no se ha evaluado si el aditivo TiO2 comercial exacerba la acumulación de lípidos mediada por estrés en el retículo endoplásmico. El objetivo de esta investigación fue evaluar la formación de gotas lipídicas y marcadores de estrés en el retículo endoplásmico en hepatocitos HepG2 expuestos al aditivo TiO2 y ácido oleico. Los hepatocitos HepG2 se expusieron durante 48 h a 0,1, 1 y 10 μg/cm2 de TiO2 y luego se expusieron a ácido oleico 0.5 mM durante 24 h. Se evaluó la formación de gotas lipídicas mediante tinción oil red e inmunofluorescencia para la expresión de Plin2 una proteína específica de gotas lipídicas. También se evaluaron proteínas de membrana del retículo endoplásmico que median la vía de estrés en el mismo como IRE1 y ATF6. Los resultados muestran que la formación de gotas lipídicas y la expresión de Plin2 aumentaron en las células que se expusieron previamente a TiO2 a concentraciones de 1 y 10 μg/cm2 y posteriormente a ácido oleico. Además, la abundancia de IRE1 aumentó, mientras que la proteína ATF6 disminuyó. Con estos resultados se concluye que el aditivo TiO2 exacerba la acumulación de lípidos intracelulares en hepatocitos mediada por estrés en el retículo endoplásmico lo cual podría ser un factor en la progresión de la esteatosis hepática.