Científica Tica descubre propiedades en baba del gusano que inspira aplicaciones de uso biomédico

Dra. Yendry Corrales

Silvia Arias Alvarado, CONICIT - El gusano onicóforo es único, al igual que la goma que expele para cazar los insectos que come. Esta goma o baba, tiene una propiedad que no tiene casi ningún otro material reportado en la naturaleza y es que, cuando el gusano la expele, es viscosa como la gelatina, pero cuando la presa se mueve, el material, compuesto de proteínas y carbohidratos, se hace duro como el nylon.

Este fenómeno, contrario a lo que se podría suponer, no ocurre por un proceso de secado, sino más bien ocurre cuando la presa se mueve e intenta liberarse del material, quedando más bien más atrapada en el mismo. La razón por la cual ocurre este fenómeno fue estudiada por la Dra. Yendry Corrales, experta en Nanotecnología del Laboratorio Nacional de Nanotecnología LANOTEC, cuyo estudio será publicado en los próximos días en una reconocida revista científica.

"Este es un material nuevo, descubrimos un proceso nuevo y ahora estamos haciendo con los suizos una biomimética para una aplicación biomédica con la finalidad de hacer un "printing in situ", es decir que el material haga el endurecimiento rápidamente sin una fuente energética exterior", comentó la experta, quien agregó que "para la industria biomédica, este material ayudaría para que cuando se realice una bioimpresión, se pueda hacer de una manera económica".

Los estudios con el gusano de terciopelo, llamado también peripato u onicóforo, se realizaron por parte de la Dra. Corrales con el permiso de la Comisión Nacional para la Gestión de la Biodiversidad (CONAGEBIO).

"Ya conocemos cómo la naturaleza puede hacer la gelación del hidrogel a temperatura y condiciones ambientales sin necesitar equipos láser o equipos de alto costo energético, porque usted puede imprimir en 3D, pero la impresión, al requerir una fuente externa de energía, es muy cara. Nosotros descubrimos cómo hacerlo, pero a temperatura ambiente y así logramos bajar los costos".

De esta manera, no se necesita el uso del láser y la impresión y se puede realizar en lugares remotos. Un médico, por ejemplo, podría hacer un bio adhesivo in situ y lograr una rápida estabilidad para evitar por ejemplo hemorragias en el paciente. Incluso, según la experta, se podría utilizar una impresora 3D con el principio descubierto para hacer estructuras estables

Este es un proceso químico de materiales, pero tiene que ver mucho con la Nano estructuración porque lo que descubrimos es que esa baba que tira el gusano está compuesta por un montón de nano estructuras y sabemos cómo reaccionan esas nanoestructuras.


"Esos gusanos son como unicornios, cuesta mucho verlos, la primera vez que vi esa baba en el microscopio quedé asombrada, yo nunca había visto algo así en mi vida. Don Pedro León fue quien los descubrió fue conmigo y me dijo dónde estaban como tratarlos y recolectarlos, fue de una gran ayuda porque no soy bióloga, pero tuve ayuda de biólogos muy importantes como don Pedro". Fotografía Dra. Yendry Corrales.

¿Qué es la Nanotecnología y cómo funciona?

La nanotecnología nos permite entender que los materiales a escalas nanométricas y dependiendo de la morfología, se comportan diferente a cuando son partículas de volúmenes más grandes. Una partícula pequeña a nivel Nano, puede ser mucho más activa, catalizar más una reacción química, o puede tener mucha más reactividad para absorber, por ejemplo, contaminantes.

La especie de gusano que ha estudiado la Dra. Corrales se encuentra en un micro clima costarricense pero también existe en países como Colombia y Brasil.

En cualquier ejemplo de la naturaleza, si este es si un sistema Nano estructurado, cambia sus propiedades.  Pueden ser incluso óxido de cobre u óxido de hierro que si él está en partículas pequeñas se va a comportar totalmente diferente. En los años 80, se desarrollaron instrumentos que han permitido entender más a fondo esos materiales, ver diferentes morfologías y estructuras para entenderlos mejor.

"Antes un químico realizaba una reacción química pero no entendía bien por qué un material podía ser más reactivo que otro. Podría ser que uno estaba Nano estructurado y el otro no, o que uno tenía un acomodo los átomos diferente a otro. Ese acomodo atómico y esas interacciones atómicas es lo que nos hace este entender ahora mejor los materiales", explicó la Dra. Corrales.

Con los materiales Nano estructurados, al ser más reactivos, se puede optimizar procesos ya sea biológicos, químicos o industriales. "Podemos utilizar la nanotecnología, por ejemplo, para modernos tratamientos médicos. Se sabe que las células sólo internalizan partículas de 50 a 100 nanómetros, así que conociendo esto, puedo optimizar por ejemplo una droga para que pueda ser internalizada por las células, es decir la puedo Nano estructurar".

La investigación en nanotecnología se está realizando a nivel mundial especialmente en los campos médicos y de energía, exactamente en el desarrollo de materiales y de catalizadores para hacer los procesos energéticos más eficientes y disminuir el consumo de recursos. Actualmente, los fabricantes de dispositivos tecnológicos como celulares, por ejemplo, requieren brindarles a los clientes herramientas para que tengan acceso a esa energía. Esto requiere cada vez de procesos energéticos más eficientes.

En lo que se refiere a la medicina, el uso de la nanotecnología tiene que ver con aspectos relacionados, por ejemplo, con cómo hacer más eficiente la absorción de medicamentos y mejorándolos. 

Actualmente, la Dra. Corrales se dedica a dos ramas de la investigación, a ciencia básica y a la investigación con la industria. "Lo bueno de esa versatilidad tanto mía como de mis compañeros del CeNAT es que la mayoría hicimos los estudios de grado en un tema y los doctorados en otros, entonces, podemos trabajar en muchas áreas, pero al final, todo tiene que ver con materiales" "Yo tengo varios proyectos con cuatro industrias la mayoría biomédicas, a las que les estoy ayudando con la nanoestructura de una superficie de uno de sus productos o nano formulándolos.