Unidad de Comunicación

El doctor Dwight Acosta se desempeña en el Instituto de Física en diferentes áreas de conocimiento, como el estudio de las propiedades físicas y químicas de cúmulos y nanopartículas; el análisis de materiales por técnica difractivas, y los sistemas bidimensionales e interfaces. Como parte de ellas y gracias a sus investigaciones, el investigador ha llevado a cabo la propuesta de tres proyectos para combatir al SARS-CoV-2.

Cada una de estas propuestas, con potencial a ser desarrollados en un futuro cercano, conducen a estrategias clínicas y a enriquecer el trabajo de investigación, además de que hacen uso de diferentes técnicas de laboratorio.

El primer proyecto se enfoca en la producción de puntos cuánticos de óxidos metálicos de zinc (Zn) y titanio (Ti) para la fotodegradación del SARS-CoV-2. Esta es una propuesta sobre los puntos cuánticos que cambian y mejoran las propiedades físicas de los nanomateriales con respecto a un material macro, es decir, que modifican las propiedades tanto ópticas, eléctricas e incluso magnéticas debido a su estructura, tamaño y forma. Para poder comprender mejor cómo funciona este proceso, el Dr. Acosta lo ejemplifica con las televisiones con ultra alta definición: “los puntos cuánticos mejoran sus propiedades, a diferencia de los televisores convencionales o de plasma; la nitidez, intensidad y resolución de la alta definición que se observa es consecuencia del uso de las propiedades mejoradas de los puntos cuánticos”.

Lo que se busca es usar las nanopartículas para atacar al virus del SARS-CoV-2, con el fenómeno de degradación de contaminantes por radiación ultravioleta. El proyecto propuesto radica en cuestionar qué pasaría si materiales como el óxido de titanio u óxido de zinc se adhieren o están muy cerca al microorganismo causante de la COVID-19. Al emitir los puntos cuánticos, la luz ultravioleta induce el fenómeno de foto degradación, debido a que rompe los enlaces orgánicos del material biológico y, por tanto, el virus se podría degradar e inutilizar.

Otra manera de actuar es a través del encapsulamiento específico de los puntos cuánticos, y su uso como vectores de transporte como agentes teranósticos. El doctor Acosta explica que esto es el “uso de los nanomateriales, puntos cuánticos, para detectar el padecimiento, hacer un diagnóstico y, posteriormente, hacer una cura, pero con partículas extremadamente pequeñas”. También, el investigador del Departamento de Materia Condensada plantea la idea de utilizar técnicas con óxido de fierro, usadas por los biólogos moleculares cuando se detecta un tumor por medio de la bioluminiscencia: “en este caso se pueden llevar las partículas al sitio donde está el tumor, se toman imágenes y, por medio de la bioluminiscencia, la luz es el agente activo que conduce a la destrucción del virus”.

De ahí que este proyecto pueda funcionar como una estrategia clínica para pacientes en condiciones críticas. El doctor Dwight Acosta considera que, por ejemplo, a través de un aerosol se podrían introducir las nanopartículas en los pulmones de las personas que estén en situaciones delicadas. La idea está inspirada en un trabajo que se hizo en Argentina, en el que algunos científicos lo están realizando con bacterias, donde “introducen un virus a las bacterias. Nuestra propuesta es a nivel más pequeño, pues la intención es desactivar al SARS-CoV-2”, comentó el doctor Acosta.

Asimismo, como apunte final en lo que va de esta propuesta, está la posibilidad de generar objetos con películas de estos materiales para erradicar al virus que puede alojarse en las superficies. Como lo explica el Dr. Acosta: “si un objeto, digamos una manija de una puerta, tuviera una cubierta de titanio u óxido de zinc y el virus está en esa superficie, con la luz solar ultravioleta automáticamente desactivaría al virus, porque los degrada y rompe las moléculas orgánicas”.

A través de un enfoque diferente, en conjunto con la doctora Elsi Mejía Uriarte, del Instituto de Ciencias aplicadas y Tecnología de la UNAM (ICAT), el doctor Acosta propuso desarrollar una celda opto-electroquímica de alta sensibilidad para el estudio del comportamiento de aptámeros que pueden ser usados para la detección e inhibición de la proliferación del virus SARS-CoV-2. El Dr. Acosta explica que, con este proyecto, “lo que se busca es minimizar el potencial del virus a reproducirse. Al usar los aptámeros, las celdas se vuelven funcionales, lo que le da propiedades adicionales al punto cuántico”.

Otro aspecto importante que destaca es que, con ayuda de un sensor electroquímico, se puede detectar y cuantificar la presencia del virus. La colaboración del doctor Acosta en el proyecto consiste en utilizar microscopía electrónica para identificarlo y, posteriormente, con un sensor electroquímico se podría rodear con un aptámero.

Para finalizar, el Dr. Acosta contempla otra propuesta, que consiste en realizar una “bala mágica” -término acuñado por el médico alemán y ganador del Premio Nobel de Medicina en 1908, Paul Ehrlich. Con este proyecto se busca producir una bala mágica físico-química contra la COVID-19, es decir nanopartículas de entre diez y cien ángstroms. A través de un procedimiento llamado fotocatálisis, será posible aumentar el rendimiento fotocatalítico, pues: “al enfocar el órgano enfermo, se activará la fotodegradación para que inactive al virus invasor; se puede producir en buena cantidad con ultrasonido”, explicó el doctor Acosta.

El Dr. Acosta invitó a los jóvenes estudiantes de física y química para que formen parte de estas propuestas, pues cuenta con la infraestructura y los materiales necesarios para llevarlas a cabo. El investigador transmite su pasión con estos proyectos e invita a leer el número de octubre de 2021 de la revista Physics World, dedicado a lo que están haciendo y pueden hacer los físicos en países desarrollados para mitigar el calentamiento global.