¿Las plantas son parte de la nanotecnología?

En cada momento, estamos rodeados por la flora y fauna donde muchas veces no se tiene conocimiento de tanto la composición bioquímica como los beneficios de las plantas que nos pueden brindar para nosotros o para el medio ambiente.

El reino vegetal comprende organismos autótrofos como lo son las plantas, clasificadas en dos grupos, el primero se caracteriza por tejidos simples formados por un tipo de células, y el otro de tejidos complejos con varios tipos de células (Alvarado, 2020). Dichos organismos se encargan de captar la luz del sol por medio de los cloroplastos, un organelo presente en la estructura de las plantas con el fin de obtener energía a causa del proceso de la fotosíntesis, por el cual se produce glucosa (Arana, et al. 2014).

Las plantas se constituyen de tejidos como lo es el meristemático, mismo que se encarga del crecimiento, y este se subdivide en tejido primario (crecimiento longitudinal) y secundario (crecimiento en grosor). Desde otra perspectiva, se añade el tejido que da sostén y cubre la parte externa del cuerpo de la planta, además se encarga de la regulación del oxígeno () y del dióxido de carbono . Existe un tejido importante que es el vascular ya que es el causante del transporte de líquidos a todo el cuerpo de la planta; se dividen en Xilema (formadas células muertas) y floemas (formado por células vivas sin núcleo) (Alvarado, 2020). Las plantas vasculares dejan ver una variedad morfológica dentro de su patrón de desarrollo. Su estancia en la Tierra ha dejado mostrar las formas selectivas de desarrollo de su morfología y fisiología (Vindas, 2013).

Cabe mencionar que las plantas se han utilizado en el área de la nanotecnología debido a su potencial aplicación en la medicina, lo cual favorece la biocompatibilidad. De acuerdo a la investigación de la síntesis de nanopartículas de plata (Ag) (Badmus et al., 2020), se han sintetizado mediante una disolución de con una cubierta de hoja de guanábana, extracto de Annona muricata, con el método de síntesis química de biomasa de planta en el cual tiene potencial aplicación con el tratamiento de la diabetes, como antioxidante y antimicrobial.

Por otra parte, las gomas en plantas (gums) son carbohidratos o polisacáridos que contienen propiedades higroscópicas debido a que las plantas contienen estas gomas en su estructura química, por el cual han tenido potencial aplicación en la biocompatibilidad como cubiertas para nanomateriales o para la formación de geles. De hecho, en la investigación del doctor Sighn, se han sintetizado hidrogeles por medio de la goma tragacanto (TG) de forma que mejora el modelo cinético de reacción de Higuchi en el tratamiento de cáncer. Otro ejemplo está en la formación del hidrogel AAm-IPN-AA (acrilamida y poli Ga-cl de ácido acrílico) con una composición de nanopartículas de Ag, en el cual se empleó goma arábiga para aplicarlo como antibacterial y antihongos sin toxicidad (Amiri et al., 2021).

Por último, mediante la inspiración de la forma y tamaño de las flores o plantas, como las rosas, se pueden sintetizar a escala nanométrica de tal modo que en las imágenes TEM/SEM se muestre la forma de una flor. Por medio de la biosíntesis reducción microbial, se utilizó cloruro de cetrimonio (CTAC), para controlar el tamaño de los nanocuernos de la nanoflor (NFs), como agente reductor en una plantilla de células de Pichia pastoris (PPCs) y de Escherichia coli (EC) reaccionando con y para formar una aleación de AuPd en forma de nanoflor, en el cual consiste de una larga cadena 1-D dimensional y nanocuernos 3-D dimensional. La razón por la cual se realizó esta síntesis fue para la aplicación como catalizador en la hidrogenación del 1,3-butadieno.

Como se pudo observar, las plantas tienen potenciales aplicaciones para no sólo en la biocompatibilidad de los nanomateriales, sino también para sintetizar otros nanomateriales. Ya sea que se utilicen como inspiración biomimética o como plantilla para controlar el tamaño y forma del nanomaterial, las plantas favorecen estructuras químicas que son estables por sus procesos fisiológicos, biológicos, morfogenéticos y químicos que tienen lugar durante su desarrollo y sus estructuras subcelulares, estructura de tejidos, tamaño, forma; tienen relación con sus diferentes etapas ontogénicas conforme a sus actividades funcionales, por el cual permite modificar al nanomaterial con un mejor desempeño para potenciales aplicaciones.

 

Bibliografía

Alvarado Almaraz, E. J. A. A. (2020). Características del reino vegetal. Vida Científica Boletín Científico De La Escuela Preparatoria No. 4, 8(15), 23-24. Recuperado a partir de https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/prepa4/article/view/5226

Amiri, M. S., Mohammadzadeh, V., Yazdi, M. E. T., Barani, M., Rahdar, A., & Kyzas, G. Z. (2021). Plant-Based Gums and Mucilages Applications in Pharmacology and Nanomedicine: A Review. Molecules, 26(6), 1770. https://doi.org/10.3390/molecules26061770

Arana, M. D., Correa, A. L., & Oggero, A. J. (2014). EL REINO PLANTAE: ¿QUÉ ES UNA PLANTA Y CÓMO SE CLASIFICAN? Revista De Educación En Biología, 17(1), (pp. 9 – 24). Recuperado a partir de https://revistas.unc.edu.ar/index.php/revistaadbia/article/view/22413

Badmus, J. A., Oyemomi, S. A., Adedosu, O. T., Yekeen, T. A., Azeez, M. A., Adebayo, E. A., Lateef, A., Badeggi, U. M., Botha, S., Hussein, A. A., & Marnewick, J. L. (2020). Photo-assisted bio-fabrication of silver nanoparticles using Annona muricata leaf extract: Exploring the antioxidant, anti-diabetic, antimicrobial, and cytotoxic activities. Heliyon, 6(11), e05413. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e05413

Chen, H., Huang, J., Huang, D., Sun, D., Shao, M., & Li, Q. (2015). Novel AuPd nanostructures for hydrogenation of 1,3-butadiene. Journal of Materials Chemistry A, 3(9), 4846-4854. https://doi.org/10.1039/C4TA06226D

Huang, J., Lin, L., Sun, D., Chen, H., Yang, D., & Li, Q. (2015). Bio-inspired synthesis of metal nanomaterials and applications. Chemical Society Reviews, 44(17), 6330-6374. https://doi.org/10.1039/C5CS00133A

Vindas, E. F. (2013). La planta: estructura y función. Instituto Tecnológico de Costa Rica.

 

Getsemani Orozco Luis

Estudiante de 8vo semestre de Ingeniería en Biotecnología en la Universidad Veracruzana. Participó en la 7° Olimpiada Ambiental en 2018, presentando un desodorante orgánico. Fue ganadora de la “Beca Talento” en 2018. Obtuvo mención honorífica participando en conjunto al “CdeCMx Challenge 2020” de Clubes de Ciencia México, y fue invitada a la Reunión Internacional de Inteligencia Artificial y sus Aplicaciones. También participó en el programa de verano Delfín en 2021.

zS18004104@estudiantes.uv.mx

 

Luis Emilio Toxqui Martínez

Estudiante de sexto semestre de la licenciatura de Nanotecnología e Ing. Molecular de la Universidad de las Américas Puebla (UDLAP). Actualmente forma parte del Programa de Honores, investigando las funciones de los nanomateriales para la aplicación de hipertermia magnética con Dr. Miguel Ángel Méndez Rojas.

luis.toxquimz@udlap.mx

Departamento de Ciencias – Salud