Científicos crean la 'navaja suiza' molecular

Gracias a una plataforma tecnológica desarrollada en este centro, ahora es posible recubrir de forma duradera una variedad de diferentes materiales utilizando la misma molécula polimérica, y prevenir la formación de biopelículas en sus superficies. Tales revestimientos son de relevancia para aplicaciones médicas, entre otros.

Uno de los retos en ciencia de los materiales es que un mismo componente puede ser ideal para una aplicación técnica por sus cualidades internas, pero a la vez su superficie no es adecuada.

Este problema se resuelve mediante el recubrimiento del material. Los recubrimientos pueden ser utilizados para hacer una superficie lubricante, por ejemplo, o - en aplicaciones bajo el agua o en el sector biomédico - para evitar que algas, proteínas o bacterias de ensuciamiento de la superficie con el tiempo.

Muchos revestimientos actualmente en uso no son muy resistentes a factores ambientales, ya que a menudo están conectados al material por solamente un enlace electrostático débil. Otros más resistentes son caros de usar y, a veces requieren disolventes tóxicos.

En este contexto, los científicos dirigidos por Nicholas Spencer, Profesor de Ciencia y Tecnología de la Superficie en la ETH Zurich, han buscado una solución sencilla para la unión entre superficies y recubrimiento con un enlace químico fuerte, conocido como un enlace covalente. También querían encontrar una solución que pudiera utilizarse para recubrir una variedad de superficies y dispositivos compuestos de varios materiales diferentes. "Queríamos un recubrimiento de polímero que fuera tan versátil como una navaja suiza", dice Spencer.

Y eso es justo lo que los científicos lograron desarrollar. La molécula tiene una larga cadena principal de la que se ramifican cadenas laterales hidrofílicas que extienden las propiedades de no ensuciamiento. El polímero también tiene dos tipos de cadenas laterales para la unión covalente a los metales - uno para la unión a silicio y vidrio, el otro por la unión a los óxidos de lo que se conoce como metales de transición, que incluyen titanio y hierro.

"Los revestimientos con nuestro nuevo polímero son muy simples. Es sólo inmersión y enjuague", dice Spencer. "Y el revestimiento resiste incluso las condiciones hostiles, tales como ácidos, altas concentraciones de sal y detergentes."

La 'navaja suiza' en su forma actual es altamente adaptable y abre la puerta a una serie de nuevos avances. Como explica Spencer, sería posible equipar estructuras moleculares del polímero con cadenas laterales que se unen a otros materiales, o para reemplazar las cadenas laterales que evitan la adhesión del biofilm con otros que tienen propiedades totalmente diferentes.