Nanotecnologías para el desarrollo: capacidades, desafíos y oportunidades para Uruguay

El miércoles 12 de agosto, entre las 16 y las 18:30 horas, el salón de actos de la Facultad de Química de la Universidad de la República (Udelar) fue escenario del seminario titulado “Impulsando las nanotecnologías en la investigación y el desarrollo en el país: aplicaciones en biomedicina, energía y materiales”. La actividad reunió a investigadores de distintas disciplinas y representantes de organismos vinculados con las políticas de ciencia, tecnología, innovación, industria y salud.

El presidente de la Academia Nacional de Ciencias del Uruguay, Juan Cristina, estuvo a cargo de la apertura del encuentro y destacó que las nanotecnologías constituyen un campo con creciente impacto en áreas como la salud, la producción, la energía y el desarrollo de nuevos materiales. En este sentido, sostuvo que Uruguay cuenta con la oportunidad de participar de un sector en fuerte crecimiento internacional, para lo cual resulta necesario impulsar políticas nacionales que permitan fortalecer las capacidades existentes y colocar el tema en la agenda de desarrollo del país.

Dos décadas construyendo capacidades en el país

El Dr. Álvaro Mombrú, de la Facultad de Química, repasó parte de la trayectoria de la nanotecnología en Uruguay y recordó las iniciativas desarrolladas desde hace más de dos décadas. Desde aquellos primeros grupos hasta la actualidad, el país ha incrementado sus capacidades de preparación, procesamiento y caracterización de materiales, incorporando equipamiento que permite avanzar desde la investigación fundamental hacia la fabricación de dispositivos y prototipos.

Mombrú destacó el carácter transversal de la nanotecnología, que actualmente atraviesa campos como la química, la ciencia de materiales, la medicina, la agricultura y las ciencias de la computación. Entre las capacidades disponibles mencionó la microfluídica, la impresión 3D con biomateriales y células, la fabricación de circuitos flexibles y el desarrollo de sensores, así como las posibilidades que estas herramientas abren para la ingeniería de tejidos y la bioingeniería. Como ejemplo, presentó el trabajo orientado al desarrollo de “piel inteligente” con sensores, que podría contribuir a mejorar las prestaciones de prótesis producidas mediante impresión 3D.

También señaló el potencial de la cooperación internacional, ejemplificado por el Laboratorio Conjunto de BioNanoFarma impulsado entre la Udelar y la Universidad de Qingdao, en China. A su vez, planteó a la bioingeniería como una oportunidad estratégica para Uruguay, en la medida en que el país dispone de capacidades provenientes de distintas disciplinas que podrían integrarse en programas comunes. En ese escenario, destacó además el potencial de la inteligencia artificial para acelerar el diseño y la predicción de propiedades de nuevos materiales.

Nanomedicina: intervenir a escala subcelular

Las aplicaciones biomédicas fueron abordadas por el Dr. Rafael Radi, quien explicó que trabajar en la escala nanométrica permite intervenir en procesos subcelulares y aproximarse al nivel molecular. Para hacerlo, señaló, resulta imprescindible una mirada interdisciplinaria que integre ingenierías, química de materiales, fisicoquímica, bioquímica, biología molecular, farmacología, toxicología y medicina.

Radi identificó cuatro grandes campos de aplicación de la nanomedicina: diagnóstico, terapias dirigidas, medicina regenerativa y teragnóstica, esta última entendida como la integración del diagnóstico y el tratamiento. Entre los antecedentes destacó la utilización de nanoestructuras para transportar medicamentos directamente hacia determinados tejidos, aumentando su efectividad y disminuyendo efectos adversos. También explicó el papel fundamental de las nanopartículas lipídicas en las vacunas de ARN mensajero y señaló al sistema nervioso como una de las próximas fronteras para el desarrollo de tratamientos capaces de atravesar la barrera hematoencefálica.

Estos avances plantean, sin embargo, nuevos desafíos. La toxicidad y estabilidad de los nanomateriales, su producción homogénea a gran escala y la regulación de productos que pueden combinar características de medicamentos y dispositivos médicos son algunos de los problemas que deberán abordarse para trasladar los resultados del laboratorio hacia aplicaciones clínicas.

Nanomateriales para la transición energética

El Dr. Ricardo Faccio centró su exposición en las aplicaciones vinculadas a la energía. El investigador identificó tres grandes dimensiones: la generación, el almacenamiento y la vectorización de la energía, áreas en las que los nanomateriales pueden contribuir a mejorar la eficiencia de dispositivos y procesos.

En el contexto de una matriz eléctrica uruguaya con una elevada participación de fuentes renovables, uno de los principales desafíos es resolver la intermitencia de algunas de estas fuentes. Faccio abordó las posibilidades de nuevos materiales para células solares, baterías de estado sólido, generación y almacenamiento de hidrógeno y catalizadores más eficientes, así como la necesidad de reducir la dependencia de materiales escasos o de importancia geopolítica.

Según señaló, Uruguay ha avanzado considerablemente en equipamiento y capacidades para sintetizar, caracterizar, modelar y prototipar materiales. El desafío ahora es consolidar esas capacidades mediante proyectos de largo plazo, laboratorios de referencia y una mayor articulación con el sector energético. “Necesitamos también continuidad de estas políticas para poder sostener esto a lo largo del tiempo”, sintetizó Faccio.

Del nanomaterial al dispositivo

La Dra. Helena Pardo presentó el trabajo desarrollado durante aproximadamente dos décadas en nanobiomateriales funcionales. Su grupo trabaja en sistemas capaces de proteger, transportar y liberar moléculas, así como en aplicaciones vinculadas con regeneración, salud humana y animal, agro y alimentos.

Pardo destacó la importancia del diseño racional de los nanomateriales, combinando formulación, procesamiento y evaluación de su desempeño. Entre las líneas desarrolladas se encuentra la nanoencapsulación de ARN, péptidos y otras moléculas sensibles a la degradación. El objetivo, explicó, es consolidar una plataforma nacional capaz de diseñar nanomateriales con potencial de transferencia tecnológica y de trabajar tanto con grupos académicos como con emprendedores y empresas.

Por su parte, el Dr. Mariano Moreno puso el énfasis en el pasaje de los materiales hacia dispositivos funcionales. Presentó capacidades de microimpresión y caracterización de materiales en condiciones de funcionamiento, además de desarrollos de sensores capaces de detectar distintos compuestos. Estas tecnologías pueden tener aplicaciones ambientales, agropecuarias, alimentarias y biomédicas, incluyendo dispositivos portátiles y sistemas capaces de monitorear metabolitos.

El Dr. Andrés Trostschansky, desde la Facultad de Medicina, mostró cómo la nanotecnología puede surgir también como respuesta a preguntas concretas de la investigación biomédica. Presentó experiencias con nanopartículas destinadas a transportar péptidos hacia blancos celulares específicos y trabajos orientados a aprovechar componentes provenientes de alimentos para estudiar mecanismos moleculares y desarrollar potenciales estrategias terapéuticas.

Cómo transformar conocimiento en desarrollo

La segunda parte de la jornada trasladó la discusión desde las capacidades científicas hacia las condiciones necesarias para que ese conocimiento pueda convertirse en innovación y desarrollo.

Desde el Ministerio de Industria, Energía y Minería (MIEM), Daniel Olesker, planteó la necesidad de pensar la nanotecnología desde la perspectiva de la soberanía tecnológica. El objetivo, sostuvo, no debería limitarse a incorporar tecnologías desarrolladas en otros países, sino generar capacidades propias que disminuyan la dependencia de insumos, materiales y equipamientos importados del exterior. En ese camino destacó también la importancia de la integración productiva y tecnológica regional.

Olesker identificó oportunidades concretas en almacenamiento de energía, baterías, hidrógeno y biomasa, y planteó la necesidad de pensar desarrollos nacionales a mediano plazo, como prototipos de sistemas de almacenamiento, reutilización de baterías y catalizadores para la producción y utilización de hidrógeno. Asimismo, señaló al Fondo Industrial y al Fondo Sectorial de Energía como herramientas que podrían fortalecerse para acompañar estos procesos.

El presidente de la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII), Álvaro Brunini, destacó que la nanotecnología ya ha sido apoyada mediante distintos instrumentos de la Agencia y sostuvo que uno de los desafíos actuales consiste en incrementar la inversión privada en investigación, desarrollo e innovación. Para ello consideró fundamental profundizar la articulación entre academia y empresas y fortalecer una cultura de innovación en el sector productivo.

Ciencia para construir el futuro

Desde la perspectiva de la salud, el subsecretario del Ministerio de Salud Pública (MSP), Dr. Leonel Briozzo, definió a la nanociencia como una tecnología potencialmente disruptiva, resultado de décadas de acumulación de conocimiento fundamental. Uruguay, sostuvo, ha alcanzado capacidades suficientes para formar parte de ese proceso y demostrar que la tradicional oposición entre ciencia básica y ciencia aplicada pierde sentido cuando el conocimiento de calidad puede responder directamente a desafíos nacionales en salud, ambiente y desarrollo sostenible.

En las intervenciones institucionales también se destacó la importancia de la cooperación regional, el acceso compartido a grandes infraestructuras científicas y, especialmente, la formación y permanencia de los recursos humanos. Los edificios, el equipamiento y los materiales son indispensables, pero también lo es sostener carreras científicas que permitan a investigadores desarrollar capacidades a largo plazo y trasladarlas a universidades, instituciones públicas y empresas.

El seminario dejó así planteado un escenario en el que Uruguay ya no parte de cero: existen investigadores, equipamientos, experiencia acumulada y vínculos de cooperación. El desafío consiste en conectar esas capacidades, sostenerlas en el tiempo y generar las condiciones para que el conocimiento producido pueda traducirse en soluciones para la salud, la energía, la producción y los nuevos materiales. Una apuesta que requiere investigación científica, políticas públicas de largo plazo, articulación con el sector productivo y una estrategia nacional capaz de transformar capacidades existentes en oportunidades concretas de desarrollo.