El uso pacífico de la radiación ionizante se ha extendido en todos los sectores de la sociedad, pero principalmente en el área médica, generando la necesidad de desarrollar sistemas que permitan medir de manera precisa la energía depositada por la radiación. La termoluminiscencia es una propiedad óptica que presentan ciertos materiales semiconductores después de ser expuestos a esta radiación. Uno de ellos es la hidroxiapatita sintética, cuyas propiedades son similares a la natural, constituyente principal del tejido óseo. En este trabajo, se presentan resultados de la síntesis, caracterización y respuesta termoluminiscente de hidroxiapatita pura y dopada, sintetizada por el método hidrotermal convencional y asistido por microondas, usando como dopantes Eu, Dy2O3 y nanopartículas de Ag. Los resultados obtenidos demuestran que es posible desarrollar un sistema con capacidad de detectar y medir la dosis de radiación recibida y que la respuesta termoluminiscente está en función del método, los precursores, las condiciones de síntesis, y la concentración del dopante.

La hidroxiapatita nanoestructurada (nano-Hap) surge como una potente herramienta biomimética para mejorar el desempeño de las terapias convencionales contra el cáncer. Su composición química, textura y capacidad de dopaje, así como su compatibilidad, estabilidad y actividad en sistemas biológicos la hacen una candidata excepcional para el desarrollo de vehículos para la entrega selectiva de fármacos antineoplásicos. La presente revisión va dirigida a estudiantes e investigadores del área de materiales avanzados, con la intensión de introducirlos en la importancia de explorar de manera interdisciplinaria las propiedades intrínsecas y adquiridas de los nanomateriales en beneficio de la sociedad, principalmente para ciencias de la salud. Con un propósito formativo, presentamos generalidades de la síntesis, caracterización y evaluación toxicológica in vitro de la nano-Hap para, finalmente discutir los avances más relevantes en el área del 2016 a la fecha. Concluimos incentivando a la comunidad al trabajo colaborativo interdisciplinar para innovar en Nanomedicina con materiales que permitan mejorar el desempeño de los protocolos oncológicos existentes.

In this study, hydroxyapatite was synthesized using a microwave-assisted hydrothermal method. Calcium nitrate tetrahydrate (Ca(NO₃)₂·4H₂O) and ammonium phosphate ((NH₄)₂HPO₄) served as precursors in a pH 10 ammonium hydroxide (NH₄OH) solution. Polyvinylpyrrolidone (PVP) was employed as a surfactant at varying concentrations of 0 (M0), 0.1% (M1), 0.2% (M2), and 0.3%wt (M3) to control particle size and morphology. The synthesized samples were characterized using Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The addition of PVP during synthesis resulted in Ca/P ratios ranging from 0.93 to 1.37, and promoted predominantly rod-like morphologies. Samples M1 and M3 exhibited average diameters of 11.23–104.24 nm and lengths of 47.21–222.32 nm. XRD analysis confirmed the presence of both hexagonal and monoclinic phases, with crystallite sizes varying from 18.66 to 22.49 nm. FTIR spectra of sample M1 revealed an elongation at 3432 cm⁻¹ corresponding to OH⁻ groups, indicative of water absorption within the material structure. Vibrational bands at 2950–2300, 1090, and 975 cm⁻¹, attributed to C–H bonds in PVP were also identified. These findings highlight the influence of PVP concentration on the structural and morphological properties of hydroxyapatite, providing insights into its potential applications in various fields.

En el presente trabajo se realiza la síntesis de apatitas, a través del método hidrotermal asistido por microondas, variando el pH en 5, 6, 7, 8, 9 y 10. La caracterización fisicoquímica y estructural se realizó por las técnicas: MEB-EDS, DRX y FTIR, determinando una tamaño de cristal de 8 a 10 nm en función del pH; se observó la formación de aglomerados longitud, constituidos por fibras de entre 43.4 a 108.5 nm de diámetro y 412.4 a 1603.8 nm de longitud, así mismo se determina la presencia de planos cristalográficos característicos de HAp y ClAp . Además, se identifican los modos vibracionales pertenecientes a ambas estructuras y una elongación en la banda del grupo OH-, atribuida a la interacción entre el grupo OH- de la HAp y los iones de Cl- de la ClAp. Los resultados obtenidos contribuyen a establecer el efecto del pH en el tamaño de cristal y de partícula para la síntesis de HAp y ClAp

En este trabajo se presenta un estudio sobre el efecto del tratamiento térmico en el comportamiento de la termoluminiscencia (TL) en la hidroxiapatita (Hap) sintetizada por el método hidrotermal asistido por microondas. Muestras de Hap fueron tratadas a 500, 700, 900 y 1100 °C y posteriormente expuestas a diferentes dosis de radiación gamma de 60Co, en seguida se tomaron las lecturas de su respuesta termoluminiscente. Los resultados indican que la Hap tratada a 1100 °C presenta una señal termoluminiscente intensa, con un pico máximo centrado en 275 °C, otro de mediana intensidad en 182 °C y un último de intensidad débil centrado en 142 °C. Las Hap tratadas a 500, 700 y 900 °C presentan una baja respuesta termoluminiscente comparada con la tratada a 1100 °C. Un estudio con microscopía electrónica de barrido indica un cambio en la morfología de las muestras debido al tratamiento térmico, en el cual el tamaño de partícula se incrementa de 70 nm para la muestra tratada a 500 °C hasta micrómetros para la muestra tratada a 1100 °C. La caracterización por difracción de rayos X mostró el cambio en la estructura cristalina de la Hap, generándose una segunda fase conocida como whitlockita. Consideramos que estos resultados son importantes debido a que se sintetizó un sistema para detectar y cuantificar la radiación ionizante, además de que la Hap y la whitlockita son considerados biomateriales en el área médica.

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en el estudio morfológico y químico-elemental, a través de MEB-EDS, de la hidroxiapatita sintetizada por el método hidrotermal asistido por microondas utilizando diferentes concentraciones de polivinilpirrolidona (PVP) como controlador de tamaño y forma de las partículas de Hap. De acuerdo a lo observado con el MEB la presencia de PVP durante la síntesis de la hidroxiapatita facilita el crecimiento de nanoestructuras tipo rods cuya longitud se incrementa al hacerlo la concentración de PVP. El análisis por EDS mostró la presencia de oxígeno, calcio y fósforo como elementos mayoritarios en la Hap pura y sintetizada en presencia de PVP; también indicó que para una concentración de PVP de 0.3 % en peso se obtiene una proporción Ca/P de 1.69, próxima a la estequiométrica. Tomando en cuenta que muchas de las propiedades de la Hap dependen de la escala dimensional en la que se realiza el estudio, la información que se obtuvo a través del MEB-EDS en la escala micro y nanoestructural de la hidroxiapatita es científica y tecnológicamente relevante; por tal razón, en este trabajo se incluye una breve explicación del principio de operación del MEB-EDS.