El grafeno para tratamientos contra el cáncer e ingeniería de tejidos

El grafeno, el material revolucionario que también sirve para luchar contra el cáncer

grafenoEn las últimas semanas, ha circulado el rumor de que las vacunas para la COVID-19 contenían partículas de óxido de grafeno. Todo comenzó con un artículo publicado el 24 de junio de 2021 en una web que se dedica a recopilar teorías pseudocientíficas. Aparecieron presuntas imágenes de microscopio de las vacunas que demostrarían la presencia de un material. Según los autores del artículo, sería óxido de grafeno.

El bulo del óxido de grafeno en las vacunas

No hay forma de establecer si lo que se muestra en estas fotos es, en realidad, una vacuna contra la COVID-19. Tampoco las imágenes demuestran la presencia de óxido de grafeno. De hecho, otros materiales, como las nanopartículas orgánicas, pueden adquirir un aspecto similar. Y las nanopartículas de lípidos se encuentran en las vacunas.

En cualquier caso, tal y como constata ‘Newtral‘, el grafeno o su óxido no forman parte de las vacunas. Las cuales tampoco inducen propiedades magnéticas. Si hubiera grafeno u óxido de grafeno, este sería visible, como apuntó el profesor Diego Peña, catedrático de química orgánica de la Universidad de Santiago de Compostela, en el popular medio de fact-checking. De hecho, las soluciones de óxido de grafeno tienen un color intenso y la sustancia pura es un polvo marrón. La vacuna, en cambio, se suministra como una preparación blanca que es casi transparente cuando se diluye.

¿Qué es el óxido de grafeno?

Eliminada la enésima mentira sobre las vacunas y la pandemia, veamos qué es el óxido de grafeno. No es más que un producto de la oxidación del grafito. La palabra grafeno, en realidad, indica las capas de carbono presentes en los compuestos del grafito. Estas capas tienen un espesor equivalente al tamaño de un átomo, pero con la resistencia teórica del diamante y la flexibilidad del plástico.

Los descubrimientos sobre el grafeno y sus aplicaciones en 2004 le valieron seis años más tarde el Premio Nobel de Física a Andrej Gejm y Konstantin Novosëlov, de la Universidad de Manchester (Reino Unido). A pesar de los problemas iniciales en la aplicabilidad del grafeno monocapa, los dos físicos desarrollaron el material hasta la construcción del llamado grafeno de doble capa, que garantiza más resistencia y flexibilidad.

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Las aplicaciones médicas del grafeno

Sin duda, el grafeno es el material que ha despertado las mayores expectativas y esperanzas en los últimos años. Su alta conductividad eléctrica, la capacidad de almacenar energía y su estructura ultrarresistente y ligera lo vuelven interesante para la electrónica, la energía, el transporte, la computación y las telecomunicaciones.

Además, el grafeno es impermeable a las moléculas y también puede someterse a modificaciones químicas. Su amplia superficie y la biocompatibilidad lo convierten en un material muy prometedor para una amplia gama de aplicaciones médicas y biomédicas. En Europa existe el proyecto ‘Graphene Flagship’, que estudia su potencial en neurología, oftalmología y cirugía. El objetivo es desplegar dispositivos para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como la epilepsia, el párkinson, la ceguera, la artritis reumatoide y la diabetes.

El grafeno, de hecho, es un sustrato versátil capaz de asumir muchas formas con diferentes propiedades. Es excelente para generar materiales utilizables en dispositivos de grabación y estimulación. La conductividad eléctrica y la flexibilidad de las nanohojas de grafeno de una sola capa facilitan en gran medida el registro preciso de la actividad eléctrica en el tejido neuronal.

La investigadora Ramille Shah, de la Universidad del Noroeste (Estados Unidos), ha estudiado las posibilidades ofrecidas en la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa. Su equipo pobló unos andamios de grafeno con células madre con resultados sorprendentes. Además, la estructura es tan flexible y fuerte como para unirse con facilidad a los tejidos existentes. Así que podría usarse para sensores biodegradables e implantes médicos.

La investigación se está expandiendo a los wearables para el monitoreo y la administración de medicamentos. Y también se ha demostrado que el óxido de grafeno es fluorescente, algo que abre posibilidades en biodetección y diagnóstico de enfermedades como el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH).

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Las posibilidades en la lucha contra el cáncer

Una de las aplicaciones médicas más interesantes es en el diagnóstico precoz de algunos tipos de cánceres, como el de páncreas. Al mismo tiempo se están produciendo avances en el tratamiento de la enfermedad. Según un estudio realizado por la Universidad de Sassari (Italia), publicado en ‘Angewandte Chemie’, la revista de química más importante del panorama científico internacional, es posible matar las células cancerosas de forma selectiva. Es decir, sin dañar las sanas. Y sin recurrir a la quimioterapia, sino usando una especie de grafeno ‘inteligente’.

El estudio ha sido realizado por un equipo interdisciplinar e internacional, compuesto, entre otros, por Ester Vázquez, de la Universidad de Castilla-La Mancha. El hallazgo se centra en un tipo particular de grafeno capaz de eliminar las células sanguíneas llamadas monocitos. De esta manera, también podría eliminar las células cancerosas de pacientes con leucemia mielomonocítica. La Universidad Médica de Nankín (China) también ha logrado resultados interesantes. Su trabajo demuestra que un rayo infrarrojo lejano generado por un dispositivo basado en una sola capa de grafeno puede suprimir el crecimiento y la propagación de las células cancerosas.

Hoy en día, la reducción química del óxido de grafeno es el método más adecuado para la producción masiva de grafeno. Sin embargo, de este modo todavía es muy difícil producir láminas de la misma calidad que las obtenidas por exfoliación mecánica. Un método que, por otro lado, no permite la producción de grandes cantidades. Una vez superado este obstáculo, quizás llegue realmente la ‘revolución del grafeno’, tantas veces anunciada.

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Imágenes | ThisisEngineering RAEng/Unsplash, National Cancer Institute/Unsplash, Lucas Vasques/Unsplash

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