Síntesis y caracterización de superficies poliméricas, geles hidrófílicos y biopolímeros. Aplicaciones.

J. PEREYRA; LE MULKO; FARIOLI SOFIA; MARÍA V. MARTINEZ; BARBERO C; E. YSLAS,; DIEGO F. ACEVEDO;

Simposio; SIMPIOCIO ARGENTINO DE POLIMEROS 2021; 2021

Introducción:Losmateriales poliméricos han sido empleado extensivamente en diferentes áreas; enlos últimos años se ha incrementado su empleo debido a los avances en susíntesis como así también las post-modificaciones que se han realizado sobrepolímeros tradicionales, mejorando de esta forma  diferentes propiedades y ampliando así susaplicaciones.[1] Una de las aplicaciones de los polímeros tradicionales es lafabricación de materiales que se emplean en instrumental médico, en clínicas yhospitales. Para esta aplicación, es importante hacer notar la problemáticarelativa a la contaminación de esas superficies con microorganismos nocivospara la salud. En los últimos años las superficies micro-estructuradas hanganado cada vez más protagonismo en medicina, biología celular, y otros camposbiológicos. En particular, se ha demostrado que los patrones sobre sustratossólidos pueden ser utilizados no sólo para controlar la adhesión y elcrecimiento celular, sino que además, estas modificaciones permiten retardar eincluso evitar la formación de biofilms microbiano, haciendo estasmodificaciones una posible alternativa para mitigar la contaminación porbacterias sobre sustratos inertes y sin agregado de agentes químicos.[2]Actualmente existe poca información sobre los efectos de la modificacióntopográfica en la adhesión celular y en la formación de biofilms bacterianos,especialmente, para las cepas bacterianas más agresivas como la P. Aeuroginosa. La estructuración física de superficies puede proveeruna forma más persistente de inhibir la interacción entre las bacterias y lasuperficie. Con este objetivo, una técnica rápida y que permite generarpatrones ordenados en el orden de los cm2 es la estructuracióndirecta por interferencia laser (DLIP).[2] El método DLIP permite lafabricación de estructuras repetitivas en una, dos y tres dimensiones mediantela irradiación directa de la muestra con láseres de alta potencia sobresuperficies de una gran variedad de polímeros. En el estudio se muestra elefecto de la modificación superficial de poliimida, empleando la técnica DLIP,en el crecimiento de una cepa de P.Aeruginosa productora de biofilms. Por otro lado, en la actualidadexiste gran interés en el desarrollo de combustibles renovables, posicionándosecomo sustitutos directos del combustible tradicional. El etanol y mezclas deetanol-gasolina han sido utilizadas como combustible para vehículos desde loscomienzos de la propia industria automotriz.[3] La producción de bioetanol apartir de fuentes amiláceas involucra las etapas de pretratamiento,licuefacción y sacarificación del polisacárido con la posterior fermentación delos azúcares más simples por parte de levaduras. En los últimos años se hanllevado a cabo numerosos estudios de investigación en diversas áreas (materiales,microbiología, re-ingeniería), enfocados en optimizar, desde diferenteslineamientos, el rendimiento global del proceso. En el área de materiales, lainmovilización de levaduras y enzimas, en distintos soportes orgánicos einorgánicos ha cobrado protagonismo recientemente. Los biocatalizadores puedenpermanecer libres en el medio de reacción o alternativamente estarinmovilizados en cápsulas, lo que aumenta la eficiencia del proceso y queincrementa la vida útil de los mismos, brindándoles protección a condicionesmedioambientales adversas sin comprometer la integridad y a su vez posibilitasu reutilización. Los hidrogeles son polímeros entrecruzados de estructuratridimensional que se caracterizan por su alta capacidad de absorción de agua osolución acuosa, y en esta presentación, son los materiales escogidos pararealizar microencapsulación de enzimas y levaduras. En este trabajo se muestrauna manera sencilla de producir el entrapamiento de enzimas en nano-compuestosde geles poliméricos, se caracterizan, y evalúa la actividad catalítica y sureutilización. Porúltimo, desde la introducción de la vulcanización inversa por Pyun ycolaboradores en 2013,[4] ha habido un creciente interés en la síntesis apartir de elementos elementales como el azufre.[5] En la reacción devulcanización inversa, el azufre fundido se calienta por encima de latemperatura para provocar la apertura del anillo, los radicales tiiloreaccionan con moléculas insaturadas. Por otro lado, existe una fuertetendencia al reemplazo de los polímeros sintetizados con monómeros provenientesde derivados del petróleo por otros sintetizados a partir de monómerosprovenientes de fuentes renovables. En este punto y teniendo en cuenta lafactibilidad de que los radicales tiilo pueden reaccionar con gruposinsaturados, es de gran relevancia la posibilidad de generar polímeros a partirde aceites mediante vulcanización inversa. En el trabajo que se presenta, semuestra la síntesis y caracterización de estos polímeros a partir de diferentesaceites y sus potenciales aplicaciones como materiales de liberación controladade fertilizantes (urea) y como materiales absorbentes capaces de removereficientemente aceites o combustibles del agua.  Conclusiones:Elmétodo DLIP permite producir sustratos micro-estructurados altamente ordenadosde forma fácil, rápida, altamente reproducible, y económicamente eficiente, loscuales son capaces de proveer un soporte apropiado para la orientación debacterias disminuyendo la producción de biofilms. Estas características puedenser aprovechadas para aplicaciones biológicas y médicas incluyendo ingenieríade tejidos, implantes y además para la producción de superficiesantibacterianas.El empleode geles hidrofílicos, permite encapsular las enzimas involucradas en laproducción de bioetanol, con lo cual es posible aumentar la producción debioetanol y brindando posibilidades de reutilización.En la presentación se muestra que es posiblesintetizar materiales poliméricos a partir de aceites y azufre elemental, cuyascaracterísticas permiten su implementación como sorbedores de contaminanteshidrofóbicos (aceites y combustibles) y para promover la liberación controladanutrientes, lo que conlleva a su aplicación en la mejora relativa a lafertilización de cultivos