RODRIGUEZ-PAEZ, J. E.. Nano-biointerface entre semiconductor y membrana celular: fenómenos fisicoquímicos implicados en la nanotoxicidad y la capacidad antifúngica de las nanopartículas de óxido de cinc. []. , 45, 177, pp.1053-1070.   12--2022. ISSN 0370-3908.  https://doi.org/10.18257/raccefyn.1513.

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La aplicación de la nanotecnología, específicamente de las nanopartículas en campos como la medicina, la remediación medioambiental y la agricultura pasa por conocer y entender las interacciones que ocurren entre estas y el sistema biológico, para lo cual es necesario abordar el estudio de la nano-biointerface. Con base en resultados obtenidos en el estudio de la capacidad antifúngica y antibacterial de las nanopartículas de óxido de cinc (ZnO-NPs), se hizo una revisión de ciertos fenómenos fisicoquímicos que podrían ocurrir en la interface entre semiconductor y membrana celular y explicarían la acción de dichas nanopartículas. Concretamente, se analizaron los efectos de la naturaleza semiconductora del ZnO y la existencia de defectos puntuales en el sólido, así como de las interacciones de tipo entrópico, sobre un sistema biológico. Con base en estos procesos fisicoquímicos, se estructuraron modelos cualitativos de mecanismos que permitirían explicar los efectos de la presencia de las ZnO-NPs en cultivos de diversos hongos (Omphalia sp., Colletotrichum sp. y Phoma sp.), tales como la inhibición de su crecimiento y la alteración de su ultraestructura, y de la bacteria Escherichia coli, en la cual causarían la inhibición del crecimiento hasta en un ~70 % y una concentración mínima inhibitoria (CMI50) de 30,40 Hg/mL, sin incidencia de radiación UV.

The application of nanotechnology, specifically of nanoparticles (NPs), in fields such as medicine, environmental remediation, and agriculture, requires knowledge and understanding of the interactions occurring between biological systems and NPs. It is, therefore, necessary to undertake the study of the nano-biointerface. Based on the results obtained in studies on the antifungal and antibacterial capacity of the zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs), a review is presented of certain physicochemical phenomena that might occur at the semiconductor-cell membrane interface and that would allow explaining the action of these NPs. Specifically, analysis was made of the effects on a biological system of entropic-type interactions, the semiconductor nature of ZnO and the existence of specific defects in the solid. Based on these physicochemical processes, qualitative models were structured of mechanisms that would explain the effects of the presence of ZnO-NPs on cultures of various fungi (Omphalia sp., Colletotrichum sp., and Phoma sp.), their growth inhibition, and the alteration of their ultrastructure, as well as on Escherichia coli bacteria, whose growth was inhibited up to ~70% reaching an MIC50 of 30.40 |ig/mL without incidence of UV radiation.

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