Estudiantes de técnico superior universitario (TSU) en nanotecnología de la Universidad Tecnológica de Querétaro (Uteq), México, desarrollaron un proyecto de síntesis y caracterización de nanopartículas obtenidas de hueso de bovino para la fabricación de hidroxiapatita (HAP), con la que se proponen la regeneración del esmalte dental en humanos.

Este proyecto, presentado en el marco de la ExpoCiencias Bajío 2016, fue desarrollado por los estudiantes Yael Ivonne García Torres, Isaac Guerrero de la Cruz y José Guadalupe Alanís Gutiérrez, con la asesoría de la investigadora en el área de Nanotecnología y Materiales, Jacqueline Guadalupe Bocarando Chacón.

El estudiante Isaac Guerrero de la Cruz explicó que el antecedente del proyecto surgió por la importancia y propiedades que se han descubierto de la hidroxiapatita en el campo de la biomedicina, particularmente en las áreas de implantes y prótesis.

"Este material es un biocerámico a base de fosfato de calcio, presenta compresiones fisicoquímicas muy parecidas a lo que es el tejido óseo, tales como inercia, alta resistencia a la compresión, fricción, además de la biocompatibilidad, es decir, que al entrar al organismo este lo acepta adecuadamente; además de no ser tóxico, es químicamente estable e inerte, presenta diseño de ingeniería y una alta resistencia", detalló.

Según consigna Conacyt, Guerrero de la Cruz puntualizó que este proyecto pretende brindar una opción más efectiva para la regeneración del esmalte dental en las personas, que en la actualidad se realiza a través de fluoruros, de los cuales, aseguró, se ha comprobado alteran la hormona melatonina -que regula el sueño-, y que al ser afectada genera la absorción de más aluminio en el organismo, lo que, dijo, afecta el sistema inmunológico.

"En la actualidad, como método para la regeneración del esmalte dental se utilizan los fluoruros, que dan una resistencia contra los ácidos que a veces ingerimos. La idea de proponer la hidroxiapatita para sustituirlos parte de que estas sales que nos ayudan a la remineralización de los dientes pueden ser dañinas a la larga, porque además el flúor se estanca en el organismo, es decir, no lo desecha el cuerpo", advirtió.

Hueso de bovino y cáscara de huevo

Por su parte, el estudiante José Alanís Gutiérrez detalló que para la obtención de la hidroxiapatita se utilizaron dos precursores reconocidos por su alto contenido de carbonatos de calcio: el hueso de bovino y la cáscara de huevo.

"En la etapa de obtención, hicimos una desproteinización del hueso de bovino mediante un lavado para retirar proteínas y grasas. Hicimos el secado para facilitar la molienda y mantener una homogeneidad en el grano. Posteriormente, hicimos una calcinación para obtener los carbonatos de calcio, así como un análisis con una solución de ácido clorhídrico (HCl) y óxido de bario (BaO) para identificar los resultados obtenidos", explicó.
En la segunda etapa, para la activación de la hidroxiapatita, Alanís recordó que se utilizó una solución de ácido fosfórico (H3PO4), que fue depositada por goteo, y una filtración con agua desionizada, esto, dijo, para limpiar la hidroxiapatita y retirar el ácido utilizado.

"Después de esto pasamos a una etapa de secado, para que la hidroxiapatita estuviera lista y pudiera ser depositada en una caja de Petri. Mediante la caracterización que realizamos por medio de infracción de rayos X, nos dimos cuenta que efectivamente teníamos hidroxiapatita, ya que se presentaban los picos característicos de esta en el difractograma obtenido. A partir de un kilogramo de hueso de bovino se pueden obtener hasta 250 gramos de este mineral", resaltó.

Gel remineralizado

Por su parte, la estudiante Yael García Torres informó que tras los resultados obtenidos, la siguiente etapa de este proyecto de investigación es el desarrollo de un gel remineralizado para el esmalte dental.

"Nuestra síntesis tuvo buenos resultados. La hidroxiapatita tiene muchos beneficios ya que remineraliza el esmalte. El diente absorbe todo lo que necesita y se refuerza. Estamos en el proceso del desarrollo del gel que se aplicaría igual que el flúor; la idea es diseñar un dispositivo, parecido a un protector bucal, donde se depositaría el gel y que se aplicara a presión en la dentadura de la persona", explicó.

Al respecto, la asesora del proyecto, Jacqueline Bocarando Chacón, señaló que el objetivo de la Uteq es proyectar estas iniciativas a través de la incubadora de empresas de la institución, esto, para que los proyectos puedan salir de las aulas y generar una visión empresarial en los estudiantes de nanotecnología.

"La idea es continuar con el proyecto, formular el gel y hacer los análisis que se requieren para probar su efectividad, para ello vamos a involucrar a especialistas en odontología; por lo pronto, ya solicitamos los reactivos necesarios para su elaboración, como son las proteínas", detalló.

Bocarando destacó que una de las ventajas que tiene este proyecto es que el proceso de producción resulta muy económico, en lo que se refiere a los materiales para su elaboración.

"Los reactivos que requerimos son baratos; el hueso de bovino se puede obtener de desechos de establecimientos que venden productos de esta especie. Si tomamos en cuenta que una cuarta parte de estos huesos se puede transformar en la hidroxiapatita, creemos que el producto final, es decir el gel, podría ofrecerse a un precio muy accesible. Nuestro objetivo es producir el gel a gran escala y distribuirlo en clínicas dentales que lo requieran", finalizó.

La docente investigadora de la Uteq resaltó que este y otros proyectos presentados en la ExpoCiencias Bajío 2016 surgieron de iniciativas concebidas en la asignatura de síntesis de nanomateriales, que se imparte a los estudiantes de técnico superior universitario en nanotecnología.

"En la asignatura se les motiva para que propongan algún proyecto en sus áreas de interés, dado que la nanotecnología es multidisciplinaria. Ellos empiezan desde su primer cuatrimestre a empaparse de todo lo que hay reportado respecto a estos materiales y a la adquisición de experiencia en laboratorio; nos interesa que desde el principio de su carrera se involucren en el desarrollo de proyectos", puntualizó.

Bocarando informó que para la segunda parte del proyecto, que es es la producción del gel para el esmalte dental, se está trabajando en la formulación del producto y los análisis necesarios con pacientes para después llevarlo a una patente.

"Lo que hemos visto reportado respecto al uso de la hidroxiapatita está enfocado en las prótesis biomédicas, pero también identificamos que 94 % de los dientes está compuesto de este mineral. De ahí que descubrimos un nicho de investigación para remineralizarlos y darles la dureza que requieren. Queremos apostar a la salud de los dientes de las personas con una alternativa más saludable a los flúores, porque el material que usamos no es tóxico", finalizó.