El investigador brasileño Paulo Augusto Marques Chagas, de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (USP), obtuvo una patente para un innovador proceso de producción de nanopartículas de alginato de calcio, informó la institución el 29 de julio de 2026. La tecnología fue desarrollada junto con investigadores de la USP y del Laboratorio Nacional de Nanotecnología Agrícola (LNNA) de Embrapa, y representa un avance con potencial para mejorar la encapsulación y la liberación controlada de bioinsumos, microorganismos y otros ingredientes activos utilizados en agricultura. El desarrollo cobra relevancia en un contexto de creciente demanda por soluciones biológicas más eficientes, sostenibles y adaptadas a una agricultura de mayor precisión.

La patente protege un método de fabricación que combina gelificación iónica, homogeneización a alta presión y secado por pulverización para obtener nanopartículas homogéneas de alginato de calcio sin utilizar disolventes orgánicos ni tensioactivos. El resultado es un proceso escalable, ambientalmente sostenible y con potencial de transferencia industrial, una característica especialmente valorada por las empresas que desarrollan bioinsumos. Los resultados científicos fueron publicados recientemente en la revista ACS Omega, donde los investigadores describen una metodología capaz de producir partículas estables y reproducibles, conservando la estructura del material incluso después del proceso de secado.

Según los investigadores, el nuevo proceso permite obtener nanopartículas con tamaño controlado, morfología uniforme y elevado contenido de calcio, manteniendo la integridad estructural del alginato durante toda la fabricación. Los análisis fisicoquímicos realizados demostraron que el polvo obtenido posee alta estabilidad, baja actividad de agua y una estructura porosa heterogénea, condiciones especialmente favorables para el almacenamiento y la encapsulación de compuestos sensibles. Estas propiedades representan una ventaja para los bioinsumos, ya que contribuyen a proteger microorganismos y moléculas activas frente a la degradación ambiental antes de su aplicación en el campo.

El alginato de calcio es un biopolímero ampliamente reconocido por su biodegradabilidad, biocompatibilidad y capacidad para encapsular sustancias bioactivas. Al reducir este material a escala nanométrica sin comprometer su estabilidad, la nueva plataforma tecnológica podría facilitar el desarrollo de sistemas de liberación controlada mucho más eficientes. Esto permitiría que los ingredientes activos permanezcan protegidos durante más tiempo y sean liberados de manera gradual, aumentando potencialmente la eficacia de productos destinados a la nutrición vegetal, el control biológico y otras aplicaciones agrícolas.

Las aplicaciones agrícolas apuntan a una nueva generación de bioinsumos

Aunque la investigación se enfocó en el desarrollo de la plataforma tecnológica y no en un producto comercial específico, las posibilidades de aplicación dentro de la agricultura son amplias. Los sistemas de nanopartículas ya son objeto de estudio para transportar microorganismos benéficos, bioestimulantes, compuestos naturales, moléculas bioactivas e incluso tecnologías basadas en ARN, con el objetivo de mejorar la estabilidad de estos ingredientes y optimizar su desempeño agronómico. En un mercado donde los productos biológicos ganan participación año tras año, las tecnologías de encapsulación se perfilan como una de las principales herramientas para incrementar la vida útil, la persistencia en el cultivo y la eficiencia de aplicación.

El trabajo también destaca que la homogeneización a alta presión fue determinante para romper agregados de partículas y obtener una dispersión uniforme, mientras que el secado por pulverización permitió producir un polvo fluido sin alterar la estructura de las nanopartículas. La caracterización analítica confirmó además una matriz amorfa con regiones semicristalinas, un intercambio parcial entre sodio y calcio y una red estable de alginato reticulado, aspectos que respaldan la robustez del proceso desarrollado y su potencial escalabilidad para futuras aplicaciones industriales.

La agricultura busca tecnologías más eficientes y sostenibles

La obtención de esta patente coincide con un momento de fuerte crecimiento de la nanotecnología aplicada a la agricultura, impulsada por la necesidad de desarrollar sistemas de liberación más eficientes, específicos y ambientalmente responsables para fitosanitarios e insumos biológicos. Tanto centros de investigación como empresas del sector incrementan las inversiones en plataformas capaces de mejorar el desempeño de los productos sin aumentar la carga química sobre los sistemas productivos. En este escenario, las nanopartículas aparecen como una herramienta con capacidad para optimizar la entrega de ingredientes activos y reducir pérdidas durante la aplicación.

Si bien los autores aclaran que serán necesarios nuevos estudios para validar formulaciones agrícolas específicas, consideran que la plataforma patentada constituye una base sólida para el desarrollo de futuras tecnologías de encapsulación destinadas a los bioinsumos de próxima generación. La combinación de un proceso reproducible, escalable y libre de solventes orgánicos posiciona a esta innovación brasileña como un aporte relevante para la evolución de la agricultura sostenible, en un mercado donde la eficiencia biológica y la sustentabilidad se consolidan como factores estratégicos para productores, empresas y organismos de investigación.