Preparación Biológica de Nanopartículas de plata

Objetivo

1. Introducir al alumno a temas de actualidad y aplicación de la química.
2. Preparar Nanopartículas de plata.
3. Aplicar los conocimientos adquiridos a la preparación de disoluciones.

Introducción

Nanopartículas: estas unidades son mas grandes que los atomos y las moléculas. No obedecen a la química cuantica, ni a las leyes de la física clasica, poseyendo características propias (+ sobre concepto teórico).

Se sitúan en el corto plazo como una de las aplicaciones mas inmediatas de la nanotecnología con productos y sectores que ya estan presentes en el mercado.

Las nanopartículas estan avanzando con descubrimientos casi diarios en muchos frentes. Es el caso de los biosensores, las nanopartículas con base hierro contra tejidos cancerosos, etc. En general, la biomedicina y la biotecnología son dos campos muy prometedores de potenciales aplicaciones.
La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de atomos y moléculas (nanomateriales). Lo mas habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Para hacerse una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot, mas o menos un nanobot de 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o atomos (depende de qué esté hecho el nanobot).
nano- es un prefijo griego que indica una medida, no un objeto, de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.
Lacaracterística fundamental de la nanotecnología es que constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que estan altamente especializados. Por tanto, los físicos juegan un importante rol no sólo en la construcción del microscopio usado para investigar tales fenómenos sino también sobre todas las leyes de la mecanica cuantica. Alcanzar la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos atomos hacen jugar a la química un papel importante. En medicina, el desarrollo específico dirigido a nanopartículas promete ayuda al tratamiento de ciertas enfermedades. Aquí, la ciencia ha alcanzado un punto en el que las fronteras que separan las diferentes disciplinas han empezado a diluirse, y es precisamente por esa razón por la que la nanotecnología también se refiere a ser una tecnología convergente.
Una posible lista de ciencias involucradas sería la siguiente
• Química (Moleculares y computacional)
• Bioquímica
• Biología molecular
• Física
• Electrónica
• Informatica
• Matematicas

Las aplicaciones de la nanotecnología medio y a largo plazo son infinitas, los campos que se estan experimentando continuos avances son:
- Energias alternativas, energía del hidrógeno, pilas (células) de combustible, dispositivos de ahorro energético.
- Administración de medicamentos, especialmente para combatir el cancer y otras enfermedades.
- Computación cuantica, semiconductores, nuevos chips.
- Seguridad. Microsensores de altas prestaciones. Industria militar.
-Aplicaciones industriales muy diversas: tejidos, deportes, materiales, automóviles, cosméticos, pinturas,construcción, envasados alimentos, pantallas planas
- Contaminación medioambiental.
- Prestaciones aeroespacioles: nuevos materiales, etc
- Fabricación molecular.

Materiales y Reactivos

• alrededor de 6 hojas de geranio
• agua destilada
• Nitrato de Plata

Metodología

I. Extracto de geranio.

Corte las hojas de geranio (gr) con unas tijeras en trozos pequeños, colóquelas en un matraz Erlenmeyer y añada 25 ml de agua destilada; coloque el matraz en una parrilla de agitación y caliente hasta ebullición, hiérvala un par de minutos, deje enfriar y filtre por gravedad.

II. Preparación de las Nanopartículas.

Añada 25 ml de una solución 10-3 de AgNo3 en un matraz erlenmeyes de 50 ml que contiene un agitador. Caliente el matraz a una temperatura de 80-95 °C; añada 1.25 ml de la solución del extracto de geranio (geraniol) y continua calentando por una hora.

III. Examinando el comportamiento de las Nanopartículas.

Apunte un puntero de rayos laser a la mezcla de reacción.
Comparé sus resultados haciendo pasar el rayo laser por un matraz que contenga agua.
Vierta en dos probetas, 3 mL de las nano partículas disueltas en agua. Una probeta sirve como control. Añada una solución de NaCl saturada a la segunda probeta hasta que observes un cambio.

Observaciones

- En la muestra de reacción, al pasar el rayo laser, éste no pasó claramente.
- En la muestra de agua, de igual manera el laser no traspaso.
- El tuvo de ensaye con Nanopartículas y agua mostró un poco mas del rayo laser al apuntarlo.
- En la muestra a la que se le añadió NaCl, el rayo laser pasó mas.