Síntesis verde de puntos cuánticos (quantum dots) de carbono a partir de polisacáridos extraídos del mar peruano con propiedades sintonizables.

Cada vez se utilizan más aparatos electrónicos que se conectan a pantallas inalámbricas para controlar otros equipos, procesar datos, crear imágenes digitales e interactivas. Existe una búsqueda incesante para que los aparatos electrónicos cuenten con ciertas características como portabilidad, bajo peso y un menor consumo de energía. Por este motivo, las pantallas que se desarrollen deben mejorar características como brillo, definición y, a su vez, deben disminuir el consumo de energía. Los puntos cuánticos (quantum dots) son considerados como la tecnología más eficiente de emisión de luz. Las propiedades únicas de los puntos cuánticos se deben a su reducido tamaño (~10 nm), lo que permite que sean aprovechados para mejorar la eficiencia de las pantallas en términos de mayor luminosidad y pureza de los colores, obteniendo así una sobresaliente calidad de imagen. Sin embargo, su obtención involucra el uso de reactivos contaminantes como metales pesados (cadmio). Por lo tanto, es necesario reducir el impacto negativo hacia el medio ambiente relacionado con los materiales y procesos nocivos involucrados durante el procesamiento de puntos cuánticos. El presente proyecto de investigación multidisciplinario propone obtener puntos cuánticos de carbono empleando rutas de procesamiento que evitan el uso de reactivos agresivos y contaminantes. Para ello, se usarán polisacáridos obtenidos de fuentes del mar peruano (algas y crustáceos) como materia prima. Se evaluarán y optimizarán los parámetros del procesamiento para sintonizar las propiedades ópticas de los puntos cuánticos. Los nuevos conocimientos permitirán impulsar nuevas perspectivas científicas y sostenibles que pueden ser usados en el campo de la nanotecnología, ciencia de polímeros y biotecnología. Asimismo, se contribuirá a la valorización de los recursos del mar peruano para ser usados en tecnológicas relacionadas con el desarrollo sostenible de nuevas pantallas con calidad de imagen de próxima generación.

Sistema de recubrimiento ecológico para semillas

En este proyecto se utilizarán algas peruanas como materia prima para la producción de Bioseedcoat, un sistema de recubrimiento ecológico para semillas que servirá para protegerlas y proveerlas de aditivas que incrementen su productividad (fungicidas e insecticidas, entre otros). El desarrollo de esta tecnología será sistematizado para poder ser vendido a las empresas semilleristas peruanas, que podrán ofrecer semillas recubiertas que tendrán un mayor rendimiento y, en consecuencia, un mayor valor en el mercado.

Sistemas de fabricación avanzada de nanopartículas de almidón a partir de fuentes nativas peruanas para la liberación controlada de productos biológicos

El uso de productos biológicos en medicina se ha incrementado en los últimos años debido a las ventajas que presentan como su disponibilidad, especificidad, y baja toxicidad. Por ejemplo, la curcumina y quercetina son dos polifenoles extraídos de diferentes especies de plantas que tienen propiedades antiinflamatorias y antioxidantes. Se ha demostrado su utilidad en el tratamiento de enfermedades crónicas y degenerativas, asociadas con procesos inflamatorios y estrés oxidativo (exceso de radicales libres). Sin embargo, se ha determinado que la curcumina y la quercetina son difícilmente absorbibles cuando se administran mediante tabletas. Para que la administración sea más eficiente se deben utilizar sistemas de liberación controlada. Se ha reportado que se pueden desarrollar sistemas de liberación controlada a partir de nanopartículas de biopolímeros. En el proyecto precedente desarrollamos protocolos de fabricación de nanopartículas a partir de almidones de variedades comerciales de papas y se evaluaron diferentes aplicaciones para estas nanopartículas, incluyendo su uso en sistemas de liberación controlada de medicamentos. Aprovechando la experiencia que tenemos para fabricar nanopartículas, proponemos utilizarlas en el desarrollo de un nuevo sistema de liberación controlada de curcumina y quercetina, con el objetivo de incrementar la efectividad de su administración y potenciar sus beneficios en el tratamiento de procesos inflamatorios crónicos, asociados a enfermedades como la diabetes y el cáncer . Se modificarán los procesos desarrollados previamente para incluir una etapa en la que se adsorban los productos biológicos a la superficie de las nanopartículas. El proyecto contempla la adquisición de un Espectrómetro Dieléctrico de Banda Ancha (BDS), con el cual se evaluará la dinámica molecular de los biopolímeros que forman el almidón, con lo que se podrá determinar las propiedades dinámicas y cinéticas de la liberación de curcumina y quercetina

Sistemas de liberación de fármacos a partir de micro y nano partículas de origen natural

En este proyecto se pretende utilizar productos naturales como almidón y otros polisacáridos para preparar micro y nano partículas que puedan usarse para la liberación controlada de fármacos.

Study of bioadhesion phenomena in nanostructured materials

Bioadhesion refers to a phenomenom in which different materials adhere to biological surfaces. For example, mussels use threads with adhesive proteins to attach to rocks, spiders secrete a bioadhesive that allow them to capture their prey, the abalone shell is a bionanocomposite formed by calcium carbonate plates sandwiched between adhesive biopolymers. We will focus on two model systems: i) the adhesive secreted by the Argiope argentata spider and ii) the fishscales of Arapaima gigas. The Argiope argentata spider produce a thread known as viscid thread surrounded by an aqueous adhesive while Arapaima gigas is an Amazonian fish that have large scales (5-10 cm in length) formed by layers of mineralized collagen reinforced by nano-plates of hydroxyapatite. We plan to use Atomic Force Microscopy based nanoindentation techniques to assess the localized physical properties. The recorded data will be use to estimate the adhesive force and the elastic constant of the bioadhesives. The results will be used to model the mechanical behaviour of the bioadhesives and to determine the relevance of physical adhesion with regard to biochemical adhesion. We hope that these results will help identifying the best strategies for developing high strength adhesives and nanocomposites that perform well under wet conditions.

TERMOGRARIMETRIA Y PROPIEDADES MECANICAS DE MATERIALES CERAMICOS AVANZADOS