NANOALEACIONES METÁLICAS DE
METALES DE TRANSICIÓN EN
APLICACIONES BIOMÉDICAS

METALLIC TRANSITION METAL NANOALLOYS IN

BIOMEDICAL APPLICATIONS

Gerardo Trinidad Paredes Quijada

Universidad de Sonora

Rogelio Gámez Corrales

Universidad de Sonora

Jesús Roldán González Martínez

Universidad de Sonora

Felipe Barffuson Domínguez

Universidad de Sonora
pág. 3139
DOI:
https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v10i4.25350
Nanoaleaciones Metálicas de Metales de Transición en Aplicaciones
Biomédicas

Gerardo Trinidad Paredes Quijada

gerardo.paredes@unison.mx

https://orcid.org/0000-0003-1950-1959

Universidad de Sonora

México

Rogelio Gámez Corrales
1
rogelio.gamez@unison.mx

https://orcid.org/0000-0002-3597-7781

Universidad de Sonora

México

Jesús Roldán González Martínez

jroldan.glezm@outlook.com

https://orcid.org/0000-0002-3939-5404

Universidad de Sonora

México

Felipe Barffuson Domínguez

felipe.barffuson@unison.mx

https://orcid.org/0000-0002-6105-5318

Universidad de Sonora

México

RESUMEN

Las nanoaleaciones metálicas basadas en metales de transición (Fe, Co, Ni, Cu, Au, Ag, Pt, Pd) han
emergido como materiales prometedores en ingeniería de nanomateriales debido a la sinergia que se
tiene al combinar propiedades de dos o más nanomateriales. En particular, en el área de biomedicina
debido a sus propiedades únicas: actividad catalítica, respuesta magnética, biocompatibilidad y
funcionalización superficial. En este trabajo de revisión, se mostrarán algunos de los trabajos de revisión
bibliográfica más importantes del área de biomedicina. Los avances más recientes en los últimos años
en tres áreas clave: Terapias contra el cáncer
(Zhou et al., 2024), Liberación controlada de fármacos
(Niu et al., 2022)
y Imagen médica (Sun et al., 2024).
Palabras clave:
Nanoaleaciones metálicas, metales de transición, biomedicina, liberación de fármacos,
imagen médica
.
1
Autor principal.
Correspondencia:
gerardo.paredes@unison.mx
pág. 3140
Metallic Transition Metal Nanoalloys in Biomedical Applications

ABSTRACT

Metallic nanoalloys based on transition metals (Fe, Co, Ni, Cu, Au, Ag, Pt, Pd) have emerged as

promising materials in nanomaterial engineering due to the synergy of combining properties of two or

more nanomaterials. In the biomedical research domain, thes
e materials are especially advantageous due
to their distinctive characteristics, which encompass catalytic activity, magnetic response,

biocompatibility, and surface functionalization. This review paper will present a selection of seminal

works in the fie
ld of biomedicine. In recent years, significant advancements have been made in three
key areas: cancer therapies
(Zhou et al., 2024), controlled release (Niu et al., 2022), and targeted delivery
(Sun et al., 2024)
.
Keywords
: metal nanoalloys, transition metals, biomedicine, drug delivery, antimicrobials, medical
imaging.

Artículo recibido 20 mayo 2026

Aceptado para publicación: 20 junio 2026
pág. 3141
INTRODUCCIÓN

En la última etapa de la investigación en nanomateriales, las nanoaleaciones compuestas por dos o más
metales de transición a escala nanométrica han demostrado una capacidad sinérgica para modificar
propiedades físico-químicas con impacto directo en la biomedicina. El uso de estos sistemas híbridos
permite ajustes precisos en el diseño de plataformas de liberación controlada de fármacos, capaces de
responder a estímulos específicos (pH, temperatura, campos magnéticos, irradiación), lo que aumenta
la selectividad terapéutica y reduce los efectos adversos en tejidos sanos.

Las propiedades antimicrobianas y antitumorales se potencian mediante la funcionalización superficial
selectiva, lo que permite una orientación precisa hacia células diana y microambientes patológicos. El
empleo de nanoaleaciones en imagenología biomédica ha resultado fundamental para incrementar el
contraste y la definición de estudios de prediagnósticos, facilitando la integración de herramientas
terapéuticas guiadas por imagen, especialmente en oncología. Así, los retos actuales implican el
fortalecimiento de la biocompatibilidad, reducción de toxicidad y optimización de protocolos de síntesis
y funcionalización para consolidar la transición de estas tecnologías hacia aplicaciones clínicas. La
multidisciplinariedad y la evolución hacia sistemas teranósticos (diagnóstico y terapia integrados) son
tendencias que definirán los próximos avances en medicina personalizada.

Varias investigaciones recientes han evidenciado que, en función de su composición y funcionalización
superficial, las nanoaleaciones pueden actuar tanto para inhibir el crecimiento como para la eliminación
de células cancerígenas o microorganismos patógenos al administrarse terapias de manera precisa y
localizada. Esto se hace posible al localizar los grupos funcionales en las paredes celulares modificadas
(células cancerígenas) usando vibraciones en campos externos para crear hipertermia. La incorporación
de nanoaleaciones de metales de transición en sistemas de liberación controlada de fármacos representa
una sinergia única entre la física de materiales y la biomedicina. La capacidad para diseñar
nanoplataformas que respondan a estímulos específicos abre horizontes en el tratamiento de
enfermedades complejas, especialmente en oncología y terapias dirigidas.

El desarrollo de estos sistemas, desde la síntesis de la nanoaleación hasta la evaluación preclínica,
requiere un enfoque multidisciplinario colaborativo. La optimización de parámetros fisicoquímicos, el
control de la funcionalización superficial y la validación biológica son pasos cruciales para garantizar
pág. 3142
una transición segura y eficaz hacia aplicaciones clínicas. La dirección futura apunta a integrar sistemas
de diagnóstico con la terapia (teranósticos), lo que podría revolucionar la medicina personalizada.

Nanoaleaciones en Terapias Contra el Cáncer (Hipertermia y Terapia Fototérmica)

Estudios recientes han demostrado el potencial de las nanopartículas bimetálicas en propuestas
terapéuticas con impacto en oncología moderna. Las nanopartículas de coordinación bimetálicas Ru/Gd
recubiertas con membranas de células cancerosas
(Zhou et al., 2024) permiten una localización de
tumores de manera biomimética y facilitan la evasión inmunitaria. La nanoplataforma integra terapias
fotodinámicas y fototérmicas activadas por luz NIR, junto con capacidades de resonancia magnética
para la orientación por imágenes. Las nanopartículas evidencian una estabilidad notable, producción de
oxígeno singlete y generación de calor fototérmico, lo que resulta en una ablación tumoral eficaz en
ratones con una toxicidad sistémica mínima. Este estudio constituye un ejemplo ilustrativo de la utilidad
de las construcciones bimetálicas multifuncionales en el contexto de la oncología teranóstica. En
contraste con las investigaciones previas
(Niu et al., 2022), las nanopartículas bimetálicas resaltan las
características físico-químicas sinérgicas inherentes a los nanomateriales bimetálicos (por ejemplo,
aleaciones de Au, Ag, Pt y Cu) respecto a sus homólogos monometálicos. Dichas características
incluyen, entre otros aspectos, una notable absorción óptica, una eficiencia catalítica optimizada y una
mayor compatibilidad biológica. Los bimetálicos facilitan una mejor conversión fototérmica, la eficacia
de la terapia fotodinámica, la administración de fármacos y la radiosensibilización. El progreso en las
metodologías de síntesis posibilita la elaboración de diseños minuciosos, maximizando el rendimiento
y la bioseguridad. En este sentido, se ha llevado a cabo un examen crítico de los desafíos que plantean
la ampliación de escala y la traslación clínica.

Por otro lado, aleaciones como Au-Ag, Pt-Cu y Bi₂S₃-Au han mostrado mejoras en absorción óptica,
eficiencia catalítica y compatibilidad biológica respecto a alternativas monometálicas. Su aplicación en
hipertermia magnética y fototermia dirigida ha permitido la supresión tumoral y activación de vías
inmunitarias, con avances en la personalización de los tratamientos y reducción de resistencia tumoral.
Nanoclústeres bimetálicos Bi2S3-Au exhiben una notable capacidad para combinar la fluorescencia y la
termografía infrarroja, resultando en una eficiente conversión fototérmica activada por NIR. La
plataforma en cuestión permite obtener imágenes precisas del tumor y realizar una terapia guiada, con
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una eficacia demostrada en la ablación de tumores in vivo y con efectos secundarios limitados, lo que
subraya su potencial para aplicaciones oncológicas de precisión
(Sun et al., 2024). Mientras que en el
ámbito de la nanotecnología, diversas nanoestructuras, incluidas las aleaciones bimetálicas, han sido
utilizadas como agentes fototérmicos. Se ha puesto de manifiesto que, debido a su mayor absorción del
infrarrojo cercano, su eficiencia de conversión fototérmica, su acumulación selectiva en tumores y su
baja toxicidad, es posible analizar su uso en terapias combinadas, mostrando su potencial en la traslación
clínica y la reducción de la resistencia tumoral
(Chen et al., 2023). Mientras, las nanocáscaras huecas
de Au-Ag funcionalizadas para atacar tumores HER2 positivos combinan hipertermia local y
administración de quimioterapia, lo que induce vías de muerte celular programada y activación
inmunitaria. Estos nanosistemas exhiben una supresión tumoral y una respuesta inmunitaria superiores
en modelos animales preclínicos, lo que subraya la versatilidad de las nanoplataformas bimetálicas en
terapias combinadas
(Zhao et al., 2024).
Figura 1. Imagen de pruebas de laboratorio de inyección de nanoaleaciones bimetálicas para tratamiento
de hipertermia.

En lo que respecta a los nanomateriales basados en metales, incluidos los bimetálicos, se destaca su
relevancia en la administración eficaz de fármacos y la terapia fototérmica. La optimización de la
focalización y la administración controlada de fármacos reducen la toxicidad sistémica y mejoran los
resultados terapéuticos. La revisión en cuestión aborda los desafíos técnicos inherentes a las aplicaciones
clínicas, tales como la ampliación y la seguridad
(Kumar & Sharma, 2023). Las propiedades ópticas y
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magnéticas mejoradas permiten una localización precisa del tumor y un seguimiento minucioso de la
terapia, al tiempo que minimizan la toxicidad, allanando el camino para plataformas teranósticas
personalizadas
(Paduraru et al., 2022) . Asimismo, el desarrollo de nanopartículas bimetálicas de
espinela (Cu₀, ₅Zn₀, ₅ Fe₂O₄) muestra propiedades eficaces de hipertermia magnética bajo un campo
magnético alterno, con una alta compatibilidad biológica y una capacidad de calentamiento eficaz de las
células tumorales
(Peng et al., 2022). Nanocatalizadores bimetálicos permiten la catálisis bio-ortogonal
para el tratamiento específico del cáncer, activando profármacos o generando citotóxicos de forma
selectiva en microentornos tumorales, lo que reduce los efectos secundarios y mejora la precisión
terapéutica
(Wan et al., 2023).
La hipertermia basada en nanopartículas actúa sinérgicamente con la inmunoterapia al inducir el
calentamiento localizado del tumor y mejorar el reclutamiento y la memoria de las células inmunitarias
[1]. Las nanopartículas bimetálicas han demostrado inducir la regresión sostenida del tumor y la
inhibición de la metástasis, lo que sugiere opciones prometedoras en tratamiento mínimamente invasivo.
Las nanoaleaciones bimetálicas
(Duan et al., 2023) han sido diseñadas con el propósito de optimizar la
absorción NIR y la eficiencia de conversión fototérmica, facilitan la apoptosis mediante la generación
de ROS (Específicamente, el oxígeno singlete). La optimización estructural y composicional permite
maximizar la eficacia terapéutica manteniendo la biocompatibilidad, lo cual es crucial para las
aplicaciones prácticas de la terapia fototérmica contra el cáncer
(Peng et al., 2022). Estos nanomateriales
han demostrado una capacidad notable para mejorar la especificidad tumoral y la eficacia terapéutica
combinada, resultando en opciones terapéuticas significativamente más eficaces para los cánceres
resistentes
(Mariano et al., 2024). Por otra parte, las aleaciones bimetálicas de Sm-Co recubiertas con
sílice mesoporosa presentan una doble capacidad magnética y fototérmica para la hipertermia, además
de una excelente biocompatibilidad
(Liang et al., 2023). Los nanomateriales bimetálicos inducen la
ferroptosis, modulan las respuestas inmunitarias y ejercen una toxicidad catalítica específica contra los
tumores. Como se ha puesto de manifiesto en investigaciones previas
(Lei & Jiang, 2023), las
características fisicoquímicas multifuncionales de dichos compuestos mejoran la selectividad
anticancerígena y la eficacia terapéutica, lo que los convierte en una tecnología emergente en oncología.
pág. 3145
Nanoaleaciones para Liberación Controlada de Fármacos

En el campo de la liberación fármaco-dirigida, las nanoaleaciones bimetálicas han permitido la
optimización de sistemas terapéuticos, aumentando la biodisponibilidad y eficacia mientras se reduce la
toxicidad sistémica. Plataformas como nanoportadores Au-Ag y Pd-Pt, así como nanoenzimas bio-
ortogonales, han sido diseñadas para facilitar la activación localizada de profármacos, logrando
tratamientos más controlados y sostenidos en enfermedades inflamatorias y cáncer
(Fedeli et al., 2023).
Estudios recientes resaltan el papel de la funcionalización superficial y la modulación en tamaño y
forma, permitiendo targeting pasivo y activo y una liberación controlada que responde a microambientes
tumorales específicos. La integración de nanoaleaciones como agentes antibacterianos y regeneración
ósea ha mostrado un perfil de seguridad y eficacia superior frente a alternativas convencionales, lo que
amplía el

espectro de aplicaciones bioingenieriles.

Las líneas de investigación actuales enfatizan la necesidad de estandarización en métodos de producción,
caracterización exhaustiva y evaluación preclínica para garantizar reproducibilidad y calidad en la
liberación controlada de fármacos.

Nanopartículas bimetálicas de oro y de plata modificando tamaño, conforman una plataforma para la
liberación dirigida, destacando la mejora en la biodisponibilidad de fármacos y la reducción de efectos
secundarios [15]. La catalización específica permite la liberación sostenida y evita la toxicidad
sistémica. Demuestran eficacia prolongada con baja respuesta hepática adversa in vivo, mostrando un
avance hacia la liberación controlada y activación localizada en tumores
(Bhol et al., 2020). Se han
observado propiedades anticancerígenas, así como capacidades de liberación controlada de
nanopartículas metálicas, incluyendo oro, plata
(Burlec et al., 2023) y óxidos de hierro. En este sentido,
se hace necesario resaltar los mecanismos de targeting pasivo y activo, así como los desafíos
relacionados con la toxicidad y biodistribución. Se ha indicado que las nanoaleaciones bimetálicas
presentan una mayor estabilidad y multifuncionalidad terapéutica
(Hheidari et al., 2024).