Acompañado del vicerrector de Investigación, Francisco Almeida, el responsable de la agencia regional pudo conocer de primera mano el equipamiento de este laboratorio, de los mejores de España en su especialidad, y las prestaciones que ofrece en el estudio de las propiedades luminiscentes tanto en materiales orgánicos como en materiales inorgánicos, tales como  cristales, vidrios, vitrocerámicos o nanocristales. Dichos materiales, dopados con tierras raras o elementos de transición, encuentran aplicación en dispositivos como células solares fotovoltaicas, láseres de estado sólido, sensores de ultra-alta presión y/o temperatura, por ejemplo.

Se trata de una infraestructura muy sofisticada que les dota de un alto índice de internacionalización, no en vano los investigadores de la Universidad de La Laguna  trabajan fluidamente con laboratorios de Estados Unidos, Chile, India, Canadá, Polonia o Japón. Esta infraestructura consta de numerosos láseres y espectrómetros que permiten la caracterización óptica de los materiales bajo excitación continua o analizar las dinámicas temporales de los procesos involucrados en la luminiscencia.

El grupo de investigación de Espectroscopía Láser y Altas Presiones de la Universidad de La Laguna es muy prolífico, ya que tiene como media más de una veintena de publicaciones al año, la gran mayoría de ellas en revistas de impacto y situadas en el primer cuartil, lo que avala su calidad. Los investigadores comentaron a Manuel Miranda que los alumnos que realizan su tesis doctoral en el laboratorio suelen acabar con un gran número de publicaciones en su currículo y con una alta cualificación, lo que les proporciona grandes posibilidades de ser contratados en cualquier empresa tecnológica del mundo.

Inocencio Martín Benenzuela, Víctor Lavin della Ventura y Ulises Rodríguez Mendoza son los profesores titulares que conforman este equipo de investigación, fundado alrededor del año 2001. Durante estos dieciséis años de trabajo, han redactado más de 200 publicaciones científicas, relacionadas con los mecanismos láser, sobre todo para estudiar las propiedades ópticas de los materiales, centrándose principalmente en la luminiscencia. Estos trabajos poseen una gran cantidad de aplicaciones prácticas, muchas de ellas en el ámbito de las ciencias médicas.

Debido a la gran instrumentación que posee el colectivo, otros científicos suelen enviarles materiales para calibrar sus propiedades ópticas. Inocencio Martín, quien además es secretario del Instituto de Materiales y Nanotecnología (IMN), explica el proceso de forma simplificada: “Los excitamos con luz. Hoy en día casi siempre lo hacemos con láseres, y observamos sus respuestas”. Normalmente se basa en que el material vuelve a emitir luz tras el proceso. Al analizar la emisión, se pueden detectar los cambios del material en cuanto a temperatura y presión, para así hacerse una idea de su sensibilidad a estas variables. Esto permite que algunos, como vidrios y cristales, se usen como sensores.

Al grupo de investigadores le interesa mucho esta propiedad de los materiales. Utilizándola es posible crear microesferas o nanocristales de tamaños muy reducidos, que se podrían usar en sistemas biológicos. En la práctica, estas nanopartículas son aptas para poder adherirse a células cancerígenas, por ejemplo, y posteriormente ser excitadas con el láser. Así se podría ver su temperatura y calentarlas hasta destruirlas con el propio haz de luz.

Si además se les añade convertidores de luz infrarroja, que no capta el ojo humano, a luz visible, se podría crear una verdadera arma para luchar contra este tipo de enfermedades. Se han realizado experimentos de este tipo en roedores (como los llevados a cabo en el estudio Unveiling in Vivo Subcutaneous Thermal Dynamics by Infrared Luminescent Nanothermometers,  encabezado por E. Clayton y publicado en Nanoletters) y, si se consiguiera funcionalizar las  nanopartículas, al cubrirlas con algún compuesto que las anexe a las células cancerígenas, estas resplandecerían en el visible frente a la excitación infrarroja. Esto sucede porque en el infrarrojo la luz es capaz de atravesar parcialmente los tejidos hasta una cierta profundidad.

Las ventajas de esta técnica, respecto a las utilizadas en la actualidad, son sus efectos localizados. A través de luz infrarroja es posible incidir directamente sobre la nanopartícula que absorbe el láser sin dificultad. Gracias a los elementos, que actúan como sensores de temperatura, y a sus propiedades luminiscentes, se puede conocer la temperatura exacta de las células afectadas e incrementar dicha temperatura hasta destruirlas. Las terapias actuales, basadas en la aplicación de rayos X o en los procesos de quimioterapia, pueden afectar a más células del cuerpo, deteriorándolas y produciendo efectos adversos en el individuo, como los que presenta Laura.

Actualmente estas líneas de investigación abren un nuevo horizonte en los tratamientos médicos. “Nos estamos introduciendo en ella poco a poco, porque presenta muchas aplicaciones en ese sentido”, destaca Inocencio Martín, quien espera que en un futuro se pueda utilizar este tipo de procedimientos para tratar a pacientes.