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antonio villarreal
Viernes, 24 de octubre 2014, 12:41
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Investigadores en ingeniería de la Universidad de Nueva York (NYU) han abierto nuevos caminos en el desarrollo de las proteínas que forman microfibras especializadas, empleadas en áreas como la medicina y la nanotecnología. El logro de crear nuevas proteínas que fueran capaces de auto-ensamblarse formando fibras se logró hace tiempo en la llamada nanoescala o escala nanométrica. Ahora, por primera vez, este mismo logro ha sido realizado en la microescala, lo que representa un salto más de magnitud en el tamaño y nuevas e importantes oportunidades para el uso de microfibras de proteína.
Jin Kim Montclare, profesora de ingeniería química y biomolecular en la NYU, ha dirigido a este grupo de investigadores, que publicaron los exitosos resultados de sus ensayos con éxito en un trabajo publicado en la revista Biomacromolecules.
Materiales como los andamios -un soporte biocompatible que ayuda a liberar los compuestos empleados en la regeneración celular y luego es eliminado- utilizados en la ingeniería de tejidos dependen de este tipo de fibras artificiales, al igual que, por ejemplo, los nanocables utilizados en el desarrollo de biosensores. Estas fibras también se pueden unir a pequeñas moléculas de compuestos terapéuticos o fármacos que se van liberando de forma inteligente dentro del cuerpo.
Cada vez más grande
Montclare y sus colaboradores comenzaron sus experimentos con la intención de diseñar proteínas de curcumina, un compuesto con propiedades anti-cancerígenas, a nanoescala. Así, crearon con éxito una nueva proteína de auto-ensamblaje a nanoescala, pero para su sorpresa, después de incubar las fibras con la curcumina, la proteína no sólo siguió ensamblándose, sino que lo hizo en un grado en que las fibras cruzaron la barrera desde la nanoescala a la microescala, obteniendo un diámetro similar al del colágeno o la seda de araña.
"Fue un logro sorprendente y emocionante", dijo Montclare, explicando que este tipo de aumento de diámetro no tiene precedentes. "Una fibra a microescala ya es capaz de liberar moléculas pequeñas, ya se trate de un compuesto terapéutico u otro material, lo que es un gran paso adelante".
Clave para ingeniería de tejidos
Montclare explicó que los biomateriales incrustados con pequeñas moléculas podrían ser usados para construir andamios para la ingeniería de tejidos o para entregar ciertos medicamentos de manera más eficiente, especialmente aquellos que son menos eficaces en un entorno acuoso.
Usando microscopía, el equipo fue capaz de observar las fibras en tres dimensiones y confirmar que la curcumina, que emite fluorescencia cuando se une a la proteína estructural, se distribuyó de forma homogénea a lo largo de la fibra.
A pesar de la enormidad del salto de nano a micro escala, el equipo de investigación cree que pueden idear fibras aún más grandes. El siguiente paso, dice Montclare, está en desarrollar proteínas que puedan alcanzar la mili-escala, creando fibras lo suficientemente grandes como para verse a simple vista. "Es incluso posible imaginar la generación de pelo a partir del ensamblaje celular", dice la investigadora.
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