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Un equipo de CIC biomaGUNE desarrolla nanomateriales funcionales empleando proteínas

Un equipo de CIC biomaGUNE desarrolla nanomateriales funcionales empleando proteínas

Según ha explicado el Centro de Investigación en Biomateriales en un comunicado, los nanoclústeres metálicos son nanomateriales compuestos por únicamente entre 5 y 50 átomos metálicos.

Un equipo de CIC biomaGUNE desarrolla nanomateriales funcionales empleando proteínas

Un equipo de CIC biomaGUNE ha logrado desarrollar nanomateriales funcionales empleando proteínas en el marco del proyecto europeo ERC Consolidator Grant ProNANO. La investigación liderada por la profesora de Ikerbasque, Aitziber López Cortajarena, ha ejecutado, por primera vez, una estrategia "simple y versátil" para diseñar proteínas mediante la incorporación de sitios de coordinación de metales para la síntesis sostenible de nanoclústeres de metales con diferente composición.

Según ha explicado el Centro de Investigación en Biomateriales en un comunicado, los nanoclústeres metálicos son nanomateriales compuestos por únicamente entre 5 y 50 átomos metálicos.

En el trabajo, publicado en la revista Angewandte Chemie, se recoge que los nanoclústeres resultantes de oro, plata y cobre, estabilizados por proteínas presentan excelentes propiedades fluorescentes, fotoestabilidad y biocompatibilidad.

Estos nanomateriales "son capaces de entrar en células vivas sin afectar la viabilidad celular ni perder su luminiscencia, lo que los convierte en herramientas útiles para la imagen y el marcaje de células vivas", según ha indicado la propia Aitziber López Cortajarena, profesora Ikerbasque y responsable del grupo de Nanotecnología Biomolecular en CIC biomaGUNE.

Además, la investigadora ha precisado que "esta aproximación es tan general que se puede aplicar a otras proteínas para obtener híbridos proteínas-nanoclústeres para diversas aplicaciones biomédicas, como la imagen o el marcaje de células".

Este estudio abre las puertas al diseño de nuevas herramientas y tecnologías, basadas únicamente en proteínas, para la generación de nuevas rutas de síntesis controladas de nanomateriales con determinadas propiedades para su aplicación en diferentes campos.

Desde CIC biomaGUNE han remarcado que, "utilizando biomoléculas cómo principal materia prima y agua como disolvente, se pueden desarrollar nuevas rutas de síntesis más biocompatibles y sostenibles que las empleadastradicionalmente en la síntesis de este tipo de nanomateriales".

Por tanto, han añadido, "éste es un ejemplo de cómo, partiendo del diseño de proteínas, podemos usar los sistemas biológicos para ponerlos al servicio de la producción de herramientas avanzadas con múltiples aplicaciones".

Los sistemas desarrollados en esta investigación abren la puerta a numerosas aplicaciones como herramientas avanzadas para imagen y marcaje de células vivas; sensores para constatar cambios de temperatura y pH o detección de agentes contaminantes; agentes de detección en tests de diagnóstico basados en fluorescencia; y herramientas teragnósticas (de terapia y diagnóstico) que combinan la inhibición de rutas relacionadas conenfermedades, con las propiedades de fluorescencia que permiten el seguimiento de las moléculas activas.

Aitziber López Cortajarena ha señalado que "las principales dificultades encontradas durante este proyecto han estado relacionadas con la caracterización de estos nuevos sistemas híbridos de proteínas con nanoclústeres metálicos, debido a su naturaleza híbrida y a su carácter hetereogéneo".

Este trabajo, iniciado en 2016, se ha llevado a cabo principalmente en el grupo de Nanotecnología Biomolecular de CIC biomaGUNE coordinado por la profesora Cortajarena y el doctor Antonio Aires como investigador posdoctoral y primer firmante del trabajo. Han participado también miembros de las plataformas de CIC biomaGUNE como la doctora Irantzu Llarena (microscopía óptica) y Marco Moller (microscopía electrónica). Asimismo, han tomado parte colaboradores de IMDEA Nanociencia (Madrid) para la caracterización fotofísica de los sistemas.

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