Síntesis de nanopartículas de selenio e incorporación en nanofibras de pva:peo por electrohilado para aplicaciones biomédicas

Abstract

Resumen: La resistencia antimicrobiana y la necesidad de materiales terapéuticos más seguros y sostenibles han impulsado el desarrollo de nanomateriales con actividad biológica para aplicaciones biomédicas, particularmente en el manejo de infecciones en heridas. En este contexto, las nanopartículas de selenio (SeNPs) han surgido como un nanomaterial prometedor por su potencial propiedad antimicrobiana, antioxidante y antiinflamatoria, así como por su baja citotoxicidad frente a otras formas del selenio. Sin embargo, su desempeño depende de la ruta de síntesis, la estabilidad coloidal y la funcionalización superficial, especialmente cuando se busca incorporarla en matrices poliméricas. La síntesis se realizó mediante una ruta acuosa de baja toxicidad, utilizando ácido ascórbico como agente reductor y estabilizantes biocompatibles para modular la formación, estabilidad y funcionalización superficial de las SeNPs, para controlar el tamaño, la dispersión y la carga superficial. Posteriormente, las SeNPs fueron funcionalizadas con ε-poli-L-lisina (εPLL) y caracterizadas mediante técnicas fisicoquímicas con el fin de relacionar sus propiedades estructurales y superficiales con su estabilidad y desempeño biológico. Las SeNPs funcionalizadas presentaron un tamaño hidrodinámico cercano a 52 nm, bajo índice de polidispersidad y una inversión de carga superficial de negativa a positiva, lo que evidenció la incorporación de εPLL. Asimismo, la cuantificación por ICP-OES indicó la presencia de una fracción orgánica importante asociada al recubrimiento, por lo que la dosis debe interpretarse considerando tanto el contenido seco total del nanosistema como el contenido real de selenio. Posteriormente, las SeNPs funcionalizadas se incorporaron en nanofibras poliméricas sintetizadas a partir de una mezcla de alcohol polivinílico (PVA) y óxido de polietileno (PEO) (PVA:PEO) obtenidas por electrohilado, optimizando parámetros de hilado para generar andamios uniformes y reproducibles con potencial aplicación como apósitos bioactivos. Las nanofibras obtenidas fueron evaluadas en términos morfológicos, estructurales y biológicos. En los ensayos biológicos, el sistema SeNPs-T20-εPLL mostró mayor eficacia frente a Staphylococcus aureus que frente a Pseudomonas aeruginosa, mientras que las fibras PVA:PEO@SeNPs-T20-εPLL conservaron citocompatibilidad en fibroblastos y una ventana de uso más favorable frente a Staphylococcus aureus En conjunto, este trabajo propone una estrategia integral que conecta síntesis verde más, funcionalización más fabricación de nanofibras, con el objetivo de desarrollar un biomaterial con propiedades controladas y con potencial aplicación en el ámbito biomédico, particularmente en la prevención y tratamiento de infecciones asociadas a heridas.