[en] Alginate is a biocompatible, non-toxic and biodegradable linear polymer widely used in biomedical applications such as wound dressings, bioactive agent releaser, cell immobilization systems and in regenerative medicine. In this thesis, biocompatible hydrogels have been manufactured in film form from alginate. These materials have been combined with different compounds: zinc, acetic acid, borax, boric acid, cobalt and cranberry extract. Thanks to this combination, it has been possible to obtain films that have different bioactive capacities such as, for example, antibacterial activity against multi-resistant bacteria. In addition to all that, they have antiviral capacity against an enveloped virus substitute for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and non-enveloped viruses. In some cases, anticancer activity has even been achieved. All this has been attained without compromising the biocompatibility of the base material. Thus, it has been possible to synthesize an alginate film cross-linked with calcium and zinc that demonstrated more than 95% inactivation against enveloped and non-enveloped viruses. In addition, it presented antibacterial activity against meticilin resistant Staphylococcus epidermidis and anticancer capacity against melanoma and colon cancer. On the other hand, a calcium cross-linked alginate film containing a 10% v/v dilution of acetic acid has been developed, which was shown to have anticancer activity against melanoma and colon cancer and antiviral activity against enveloped and non-enveloped viruses. Likewise, an alginate film cross-linked with calcium containing a 3% w/v dilution of borax has been synthesized that presented antiviral activity against enveloped viruses and antibacterial capacity. On the other hand, an alginate film cross-linked with calcium and cobalt has been developed that had antiviral activity against enveloped viruses, antibacterial inactivation against meticilin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and anticancer activity against melanoma and colon cancer. Finally, an alginate film cross-linked with calcium and composed of natural and biodegradable materials, such as cranberry extract, was synthesized, which presented 90% antibacterial inactivation against MRSA after only 30 min of contact. In addition, it demonstrated 100% inactivation against enveloped and non-enveloped viruses. This research has provided advanced calcium alginate-based films that show great promise for use in biomedical applications.

[es] El alginato es un polímero lineal biocompatible, no tóxico y biodegradable; utilizado ampliamente en aplicaciones biomédicas como apósitos para heridas, liberador de agentes bioactivos, sistemas de inmovilización de células y en medicina regenerativa. En la presente tesis se han fabricado hidrogeles biocompatibles en forma de película a partir de alginato. Estos materiales se han combinado con diferentes compuestos: zinc, ácido acético, bórax, ácido bórico, cobalto y extracto de arándanos rojos. Gracias a dicha combinación, se han logrado obtener películas que poseen distintas capacidades bioactivas como, por ejemplo, la actividad antibacteriana frente a bacterias multirresistentes a antibióticos. Además de todo eso, poseen capacidad antiviral frente a un virus con envoltura sustituto del síndrome respiratorio severo agudo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) y virus sin envoltura. Incluso, en algunos casos, se ha logrado actividad anticancerígena. Todo ello se ha conseguido sin comprometer la biocompatibilidad del material base. Primero se ha conseguido sintetizar una película de alginato entrecruzada con calcio y con zinc y, demostró, más de un 95% de inactivación frente a virus con y sin envoltura. Además, presentó actividad antibacteriana frente a Staphylococcus epidermidis resistente a meticilina y capacidad anticancerígena frente a melanoma y cáncer de colon. Tras ello, se ha desarrollado una película de alginato entrecruzada con calcio que contiene una dilución del 10% v/v de ácido acético que demostró poseer actividad anticancerígena frente a melanoma y cáncer de colon y actividad antiviral frente a virus con y sin envoltura. Por otro lado, se ha sintetizado una película de alginato entrecruzada con calcio que contiene una dilución del 3% p/v de bórax que presentó actividad antiviral frente a virus con envoltura y capacidad antibacteriana. Por otra parte, se ha desarrollado una película de alginato entrecruzada con calcio y con cobalto que tuvo actividad antiviral frente a virus con envoltura, inactivación antibacteriana frente a Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) y actividad anticancerígena frente a melanoma y cáncer de colon. Finalmente, se sintetizó una película de alginato entrecruzado con calcio y compuesta de materiales naturales y biodegradables, como el extracto de arándanos rojos, que presentó un 90% de inactivación antibacteriana frente a MRSA después de tan solo 30 min de contacto. Además, demostró 100% de inactivación frente a virus con y sin envoltura. Esta investigación ha proporcionado películas avanzadas basadas en alginato de calcio que son muy prometedoras para su uso en aplicaciones biomédicas