Científicos sintetizan un mineral de cerio prometedor para la investigación biomédica

Los muy diferentes tamaños y formas de cerianita que se han sintetizado en este estudio, desde nanopartículas hasta micropartículas. Crédito: Trinity College Dublin

Los geocientíficos del Trinity han desarrollado un método barato y respetuoso con el medio ambiente para la síntesis del mineral de tierras raras, prometedor para el tratamiento de enfermedades asociadas a la inflamación, incluido el cáncer.

El estudio, publicado esta semana en la revista RSC Advances, también aporta nuevos conocimientos sobre la aparición y el comportamiento de la cerianita en depósitos naturales. La investigación también amplía nuestros conocimientos sobre la exploración, explotación y extracción de minerales de tierras raras (REEs).

Los hallazgos también tienen implicaciones para la investigación biomédica, la producción de tecnologías neutras en carbono y las ciencias de los materiales.

Adrienn Maria Szucs, investigadora doctora en Geoquímica de la Facultad de Ciencias Naturales de Trinity y autora principal de este estudio, explicó: «Hemos matado dos pájaros de un tiro porque hemos descubierto por qué la cerianita está asociada a los carbonatos de REE y cómo se forma exactamente en la naturaleza y, al mismo tiempo, hemos elaborado un libro de cocina para ingenieros de materiales con recetas fáciles para la síntesis de carbonatos de Ce y cerianita de diferentes tamaños y formas. Además, los métodos de síntesis son rentables y respetuosos con el medio ambiente. Muy práctico».

La cerianita u óxido de cerio (CeO2) es un compuesto muy utilizado en sectores como la energía, el transporte, la electrónica y la sanidad. También es un material muy prometedor para la investigación biomédica debido a sus propiedades antioxidantes. Por ejemplo, se están investigando nanopartículas de cerianita como agentes terapéuticos para el tratamiento de enfermedades asociadas al estrés oxidativo y la inflamación, incluido el cáncer.

El Dr. Juan Diego Rodríguez-Blanco, profesor asociado de Nanomineralogía en la Facultad de Ciencias Naturales de Trinity, y autor principal, añadió: «Nuestro sencillo método permite producir cerianita de diferentes tamaños y formas. Las partículas más pequeñas son de unos pocos nanómetros y las más grandes de 50 micrómetros. Esto será útil en ciencias biomédicas, producción de tecnologías neutras en carbono y ciencias de los materiales».

¿Qué han descubierto los investigadores?

En el estudio, los investigadores sintetizaron cerianita mediante varios métodos con diversas formas y tamaños utilizando diferentes rutas de cristalización, algunas de ellas imitando procesos naturales.

Combinaron dos métodos sencillos de fabricación a bajas temperaturas. Ajustando parámetros como la temperatura, la duración del experimento y la concentración, descubrieron que la cerianita puede formarse a través de carbonatos de cerio, actuando de forma similar a otras tierras raras (por ejemplo, La, Pr, Nd y Dy); sin embargo, los carbonatos de cerio acaban descarbonizándose y formando cerianita.

Sus métodos proporcionan información primaria sobre la síntesis de carbonato de cerio nanométrico y micrométrico y cerianita. Estos métodos no son tóxicos y utilizan productos químicos comunes; por lo tanto, son eficientes desde el punto de vista energético y material y pueden reproducirse fácilmente.