Obtención de nanocompósitos de hidrogeles de poliacrilamida/nanotubos de carbono, con posibles aplicaciones biomédicas

Abstract

Los materiales nanocompósitos basados en hidrogeles podrían utilizarse para crear sensores biomédicos que puedan detectar enfermedades y trastornos en el cuerpo humano, debido a que son altamente sensibles a los cambios en el entorno, como la temperatura, el pH y la presión. Una de las vías para obtener estos materiales es mediante su combinación con nanotubos de carbono (NTC), sin embargo, estos presentan propiedades hidrofóbicas que limitan su dispersión en sistemas biológicos. En este sentido, la funcionalización de los NTC permite modificar su estructura, incorporando grupos funcionales que mejoran su dispersión en sistemas acuosos, lo que facilita su integración en matrices poliméricas. En este trabajo, se evaluó la incorporación de NTC funcionalizados (MWCNT-f) y nanopartículas de plata (Ag) en hidrogeles de poliacrilamida (PAAm). La caracterización mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) confirmó la presencia de grupos funcionales carboxílicos e hidróxidos en la superficie de los MWCNT-f, lo que indica una exitosa funcionalización. Además, la titulación ácido-base permitió cuantificar el contenido de grupos ácidos en los MWCNT-f. La incorporación de iones Ag+ y MWCNT-f en la matriz de PAAm condujo a una disminución del grado de hinchamiento del hidrogel, atribuible a la formación de enlaces iónicos entre los iones Ag+ y los grupos funcionales presentes en el polímero y los NTC. Por otro lado, se observó un aumento en la capacidad de retención de agua en los hidrogeles nanocompósitos de PAAm-MWCNT-f en comparación con el hidrogel de PAAm, lo que sugiere una mayor interacción entre los grupos funcionales de la PAAm y los grupos funcionales en los MWCNT-f. Los resultados de las pruebas antimicrobianas indican que los sistemas conformados por hidrogeles nanocompuestos cargados con plata, exhiben una actividad antibacteriana, característica no observada en los materiales nanocompuestos, lo que sugiere que dicha actividad se debe a la liberación de los iones Ag+