Un poco de azúcar para poder meternos el grafeno en la sangre

En 2004, los rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov anunciaron el descubrimiento del grafeno, un material con propiedades sorprendentes. Se trata de una capa de átomos un millón de veces más fina que un cabello humano y al mismo tiempo 200 veces más resistente que el acero. Conduce el calor mejor que ningún material conocido y también supera al cobre o el silicio como conductor de la electricidad. Con estas cualidades, promete ser uno de los materiales sobre los que se construya el futuro de la civilización, como antes lo fueron el cobre o el silicio.

Pero antes de que todo eso suceda, es necesario comprender el funcionamiento del nuevo material y, entre otras cosas, evaluar sus posibles riesgos. Ese es el trabajo en el que participa el equipo de la Universidad de Castilla-la Mancha que lidera Ester Vázquez. Como parte de un gran programa de investigación de la Unión Europea, el graphene flagship, que dedicará 10 años y 1.000 millones de euros al estudio del nuevo material, el grupo, en colaboración con otras instituciones nacionales e internacionales, analizará las reacciones de cultivos celulares cuando entran en contacto con el grafeno o los cambios que produce a largo plazo el contacto de este material con plantas o animales.

En la toxicidad del grafeno, también es importante el modo en que se produce. “En los métodos de preparación de grafeno que existen ahora hay uno muy barato que emplea los ultrasonidos para exfoliar grafito en disolvente”, señala la investigadora. “Pero ese método requiere disolventes tóxicos”, añade. Además de dificultar el estudio de la toxicidad real del grafeno, porque se contamina en el propio proceso de producción, estos métodos harían que no se pudiese utilizar en aplicaciones biomédica y generan residuos peligrosos.

Para superar métodos como ese, los investigadores de Castilla la Mancha, en colaboración con instituciones italianas y españolas, han propuesto un método más verde y más dulce que ahora publican en la revista Green Chemistry. “Nuestro método consiste en mezclar grafito y azúcar y tratarlo con un molino de bolas para obtener grafeno”, señala Vázquez. A diferencia de métodos como el que requiere introducir grafito en disolvente o vaporizarlo, con este se introducen dos materiales en estado sólido y se obtiene grafeno que tendría ventajas para aplicaciones biomédicas. Esto se conseguiría añadiendo pequeñas cantidades de agua al molino para formar cocristales de grafeno y glucosa. Los cocristales permitirían introducir el grafeno de forma segura en agua y cultivos, algo que no suele ser fácil con este material y que es fundamental para poder hacer, entre otras cosas, fármacos teledirigidos que se introduzcan en el cuerpo y se liberen en el momento deseado.

Vázquez explica que para sus trabajos de laboratorio no necesitan una infraestructura que produzca grandes cantidades de grafeno, pero “el molino de bolas se utiliza de forma habitual en la industria y se podría escalar la producción”. De hecho, ya están trabajando con el grupo Antolín, de Burgos, una empresa de automoción conocida por sus desarrollos tecnológicos.