La serendipia se define como un hallazgo extraordinario de manera fortuita. En la ciencia, estas casualidades han llevado a descubrimientos importantes. Un ejemplo es el del doctor Javier Carvajal, investigador de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador (PUCE). Mientras estudiaba cómo obtener etanol de la tagua, descubrió que este material podía transformarse en nanocelulosa. ¿El resultado? Un avance que abre puertas en áreas como la biomedicina y la bioingeniería.
Gracias a esta investigación, la Cámara de Comercio de Quito reconoció a Javier con el Mérito Científico Eugenio Espejo. Este premio, entregado en noviembre de 2024, destaca a los científicos que hayan tenido un gran aporte en la ciencia y un impacto social importante.
Javier nos cuenta más detalles de la nanoceluosa de tagua y de los proyectos que está realizando en Estados Unidos. El investigador, que es un orgullo para la PUCE, apuesta por la relación entre ciencia y la empresa como clave para el desarrollo social. Se destaca su rol pionero en la PUCE en el desarrollo de empresas de base tecnológica.
La nanocelulosa
Por el estudio de Javier y otros investigadores de la PUCE, la nanocelulosa de tagua ahora es una patente científica para la creación de medicamentos y productos cosméticos. Ecuador es el primer país que utiliza este material con este fin.
Es así como, Javier junto a la PUCE y otros socios de Estados Unidos, fundó PanoMatrix. Esta empresa se dedica al desarrollo de productos con nanocelulosa de tagua. Esta tecnología abre nuevas posibilidades en biomedicina y biocosmética, consolidando el vínculo entre ciencia y sostenibilidad.
“Las nanopartículas que desarrollamos bajo una patente registrada por la PUCE y posteriormente licenciada en PanoMatrix, poseen propiedades excepcionales. Estas partículas pueden, por ejemplo, capturar virus. Durante la pandemia de COVID-19, utilizamos este material en investigaciones de laboratorio y logramos detener la infección del virus”, explica.
¿Cómo funciona?
La nanocelulosa es un material derivado de la celulosa, el compuesto principal de las paredes celulares de las plantas. Esta celulosa es disuelta en partículas diminutas de escala nanométrica, tan finas que se ven transparentes.
Esta reducción otorga propiedades únicas como alta resistencia mecánica, ligereza, biocompatibilidad y capacidad para formar estructuras flexibles y transparentes. “Este desdoblamiento aumenta muchísimo el área de contacto. Imagina que un gramo de celulosa convertido en nanopartículas puede cubrir el área de una cancha de fútbol. A veces, parece como que fuera un sueño, es asombroso”, explica entusiasta Javier.
Esta sustancia tiene aplicaciones en diversas industrias por su versatilidad y sostenibilidad. Por ejemplo en biocosmética, mejora la textura y eficacia de productos como cremas y mascarillas. Además, su capacidad para reemplazar materiales derivados del petróleo y reducir el impacto ambiental la convierte en una solución innovadora y ecológica.
Tagua: ciencia e impacto social
Javier aún recuerda cómo llegaron a las nanopartículas de la tagua. En 2010, un amigo de Montecristi, una pequeña población de Manabí le pidió que le ayude a aprovechar los residuos de la tagua. En Montecristi se produce extensamente esta semilla, que crece en los bosques húmedos tropicales del Pacífico.
El investigador estaba probando diversas fuentes para producción de etanol, en ese entonces. Realizó el proceso con la tagua y el resultado fue sorprendente. El caldo era súper azucarado, una fuente fácil para obtener etanol.
“Después de alcanzar mi doctorado, realicé un postdoctorado en Francia para perfeccionar y estandarizar la metodología que estaba desarrollando. Durante ese proceso, me enfrenté a un desafío recurrente: siempre quedaba un residuo en los tubos que no lograba transformar en azúcares. Ese residuo resultó ser nanocelulosa, y así fue como la descubrimos”, recuerda el científico.
Al escalar la producción de nanocelulosa hacia la industrialización, los productores podrán beneficiarse al optimizar todo lo que genera la tagua. Ese impacto social motiva a Javier para continuar llevando sus descubrimientos a aplicaciones que puedan ser sostenibles y sustentables.
Javier Carvajal y la innovación
La innovación define la trayectoria de Javier Carvajal, profesor e investigador destacado de la PUCE. Su trabajo se centra en las empresas de base tecnológica y la sostenibilidad. Un ejemplo de su impacto es la cerveza Quito1566, creada a partir de la receta de la primera cerveza elaborada en Latinoamérica. Esta bebida, que combina tradición e innovación, se comercializa actualmente en Sabai, una reconocida cervecería de Quito.
Por ello, impulsó la creación de la carrera de Bioingeniería. Este programa académico es el primero del país. Según el científico, permite que los estudiantes se “ahorren” años de estudio para especializarse. A su vez les abre campos hacia la creación de empresas con base en la tecnología.
“Llevo 25 años trabajando aquí. Desde el inicio, tuve claro que Ecuador debía transformarse en un país productor. Históricamente, hemos sido un país primario-exportador, viviendo en una constante crisis económica. Desde mi perspectiva, la única solución sostenible es la industrialización, pero enfocada en nuestra mayor riqueza: la biodiversidad.
Ecuador es reconocido por su megadiversidad, pero necesitamos ir más allá del orgullo. La clave está en extraer de manera sustentable bienes y servicios inspirados en nuestra naturaleza. Industrializar la biodiversidad no solo es una oportunidad económica, sino también una forma de demostrar que podemos aprovecharla de forma sostenible».
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