El bismuto es un elemento metálico que pertenece al grupo VA de la tabla periódica, se agrupa con el nitrógeno, fósforo, antimonio y arsénico. En la Corteza Terrestre se encuentra casi en la misma proporción que la plata. México es el segundo productor de este metal en el Mundo y durante el 2005 contribuyó con alrededor de 970 toneladas. Por lo tanto, este es uno de los recursos minerales estratégicos para México. Es importante mencionar que a pesar de que la química de bismuto es una de las más diversas, es una de las menos estudiadas. Hasta nuestro mejor conocimiento, en nuestro país se han realizado muy pocos estudios acerca de las propiedades de este elemento y de sus principales derivados. Vale la pena mencionar que el consumo mundial de bismuto está asociado principalmente a algunos productos farmacéuticos, cosméticos, agentes catalíticos, pigmentos, electrónicos y aleaciones. El bismuto es uno de los pocos elementos que poseen la designación de "Elemento Verde" y por esta razón puede sustituir en casi todos sus usos al plomo y cadmio. Por otro lado, dentro de los campos de la ciencia y la tecnología más prometedores se encuentra el estudio y desarrollo de los materiales nanoestructurados. Estos materiales tienen gran interés gracias a las aplicaciones industriales, biomédicas y electrónicas, entre otras muchas que se conocen. Comparativamente con otros elementos como la plata y oro, se han publicado pocos estudios acerca de nanoestructuras hechas a base de bismuto. Las anteriores son algunas de las motivaciones para llevar a cabo la presente investigación. En consecuencia, este proyecto está dedicado a la síntesis, caracterización y aplicaciones de bismuto cero-valente, Bi2O3, Bi2Mo3O12 y Bi2S3, en forma de materiales nanoestructurados. En una etapa posterior se desea preparar nanopartículas de Bi, Bi2O3 y de Bi2S3 con moléculas de L-histidina, ácido cólico y DNA enlazadas a su superficie. Adicionalmente, se hará el depósito de nanopartículas de Bi2S3 sobre grafito desagregado. La principal contribución de este proyecto se relaciona con dar valor agregado a una serie de materiales importantes para la industria minera mexicana, como es el bismuto y sus principales compuestos; mediante la preparación y aplicaciones de nanoestructuras se puede lograr este propósito. También es conveniente señalar que la obtención de las nanoestructuras derivadas de bismuto se hará usando métodos de síntesis nuevos, sencillos, confiables, de bajo costo, empleando disolventes amigables con el Medio Ambiente. Además, este tipo de procedimientos tiene grandes posibilidades para escalarse fácilmente y después usarse en la producción masiva de naoestructuras de bismuto y sus principales derivados.

La principal contribución de este proyecto se relaciona con dar un gran valor agregado a una serie de materiales importantes para la industria minera mexicana, como es el bismuto y sus principales compuestos, mediante la preparación de materiales nanoestructurados que son muy apreciados en diferentes áreas de aplicación. En particular se pretende asociar a la superficie de las nanopartículas de Bi, Bi2O3 y Bi2S3, bases de Lewis que tienen interés biológico, como son las moléculas de algunos aminoácidos tales como la L-histidina, el ácido cólico, la tetrafenil porfirina y el DNA. Es importante mencionar que las nanoestructuras asociadas a moléculas de interés biológico tienen un gran potencial para aplicarse como agentes contrastantes en las técnicas de visualización de imágenes que se usan para la detección temprana de tumores. También, resultan de gran utilidad cuando se usan para generar métodos de análisis clínicos específicos, asociadas a entidades biológicas como son algunos anticuerpos. O bien, se pueden utilizar para asociarlos a fármacos como la doxorubicina que se usa como agente anticancerígeno*. La gran ventaja que ofrecen las nanoestructuras de bismuto y sus derivados, radica en el hecho de que el organismo humano no los acumula y que se excretan principalmente mediante las heces fecales. Resulta oportuno mencionar que estamos iniciando colaboraciones que nos permitirán explorar estas aplicaciones. También es conveniente señalar que la obtención de las nanoestructuras derivadas de bismuto se hará usando métodos de síntesis nuevos, sencillos, confiables, de bajo costo, empleando disolventes amigables con el Medio Ambiente. Además, este tipo de procedimientos tiene grandes posibilidades para escalarse fácilmente y después usarse en la producción masiva de naoestructuras de bismuto y sus principales derivados. Esta es otra contribución importante de este proyecto. Una aportación más de este proyecto es la formación de compositos formados por nanopartículas de Bi2S3 y grafito desagregado. Otra contribución más del proyecto es la activación de la fluorescencia de las nanopartículas de Bi2S3 mediante la asociación con moléculas cuya fluorescencia sea muy pronunciada. * Ver por ejemplo: "Doxorubicin -CdS nanoparticles : a potential anticancer agent for enhancing the drug uptake of cancer cells". Li, Jingyuan; Wu, Chunhui; Dai, Yongyuan; Zhang, Renyun; Wang, Xuemei; Fu, Degang; Chen, Baoan. Journal of Nanoscience and Nanotechnology (2007), 7(2), 435-439.