23/03/2012 - Modificaciones en muestras moleculares a nanoescala

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Una nueva forma de imprimir y modificar muestras moleculares a nanoescala podría acelerar el proceso de descubrimiento de fármacos y la experimentación científica. La química combinatoria, consistente en la exposición de una enorme variedad de moléculas ligeramente diferentes a un muestreo en paralelo, es una forma de analizar moléculas de fármacos con gran rapidez, también utilizada para probar el modo en que ciertas moléculas afectan a las células biológicas.

Los investigadores del Instituto Internacional de Nanotecnología de la Universidad Northwestern en Chicago (EE.UU.), dirigido por Chad Mirkin, han ideado un modo de preparar rápidamente el tipo más pequeño de matriz química combinatoria. Han puesto a prueba el enfoque mediante la exposición de células madre a diferentes tamaños de muestras de fibronectina, una proteína que juega un papel importante en la adhesión celular, el crecimiento y la diferenciación. Los investigadores utilizaron una técnica de nanoimpresión anteriormente desarrollada por el grupo de Mirkin, llamada 'litografía de bolígrafo polímero', que proporciona muestras a un sustrato en paralelo a través de las puntas de millones de 'bolígrafos' con forma de pirámide.

La innovación consiste en inclinar la matriz ligeramente a medida que estas moléculas son depositadas, de modo que las pirámides más cercanas a la superficie entren más en contacto y liberen más material, mientras que las más alejadas liberan menos. Mirkin y sus colegas encontraron que, cambiando la inclinación de una serie tan solo 0,01 grados, podían crear 25 millones de depósitos de fibronectina de diferente tamaño y estructura.

Cuando aplicaron células madre a la matriz, encontraron que el tamaño de las moléculas de fibronectina controlaba la diferenciación de estas células. "En el experimento, solo ajustamos el tamaño", indica Mirkin, cuyo grupo publicó sus resultados en Proceedings of the National Academy of Science a principios de este mes.

Podría llegar a ser posible cambiar otras características de las muestras, como la composición o forma, utilizando la misma técnica. Estas son características comunes exploradas por las compañías farmacéuticas, indica Mirkin.

"La técnica que desarrollaron es extremadamente potente para generar un gran número de características en paralelo", asegura Bing Yan, director del High-Throughput Analytical Chemistry Facility en el Hospital de Investigación Infantil St. Jude en Memphis, Tennessee (EE.UU.), y que no estuvo involucrado en la investigación. "La cifra en sí es impresionante".

Junto con las pruebas de fármacos, Yan afirma que este método podría ser utilizado para probar la reactividad de catalizadores y las propiedades de nuevos materiales.

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