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Nanoporos diseñados para aplicaciones biomoleculares

En la naturaleza existen distintos ejemplos de puertas nanométricas capaces de controlar el paso de moléculas con una precisión destacable. Estas estructuras biológicas inspiraron a un grupo de investigadores de la Unión Europea que pretendía diseñar nanoporos que imitan muchas de estas funcionalidades.
Nanoporos diseñados para aplicaciones biomoleculares
El proyecto ACTIVE NANOPORES (Active polymer-functionalized nanopores) se dedicó al desarrollo de nanoporos de estado sólido en capas de distintos materiales, entre ellos, metales. Los investigadores crearon nanoporos en láminas delgadas de oro con grosores de 20 a 50 nm y sistemas metal-aislante-metal ligeramente más gruesos.

Los investigadores utilizaron un nuevo marco teórico para describir las propiedades ópticas de estos tipos nuevos de infraestructuras que atraviesan varias capas de láminas metálicas con aislantes entre ellas. Para detectar las interacciones en sus superficies por métodos ópticos, se utilizaron los plasmones superficiales.

Para adquirir funcionalidades parecidas a las que se observan en complejos de poros que controlen qué moléculas pueden acceder al núcleo de células eucariotas, los investigadores adhirieron materiales blandos a las superficies de los nanoporos. En particular, los polímeros tenían las características necesarias para imitar sistemas biológicos.

Mediante la funcionalización de los nanoporos se creó el mismo tipo de barreras selectivas que solo permiten el paso de moléculas deseadas, lo cual abre el camino a aplicaciones de filtración y atrapamiento biomolecular. La investigación de ACTIVE NANOPORES ha indicado los medios necesarios para tratar con mezclas complejas de biomoléculas, como proteínas.

Es importante resaltar que las puertas, de tamaño nanométrico, se abren y cierran mediante señales eléctricas. Las láminas metálicas se pueden utilizar como electrodos, los cuales ofrecen el control eléctrico sobre las nanoestructuras, así como la posibilidad de cambiar la temperatura y el pH localmente en su superficie.

Los resultados de ACTIVE NANOPORES pueden llegar a ser parte integral de plataformas microscópicas de análisis e incluso aumentar la especificidad de los biosensores. Los nanoporos representan un tipo de superficie adecuada para analizar las interacciones moleculares mediante espectroscopia óptica o lectura electroquímica.

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Palabras clave

Nanoporos, biomolecular, ACTIVE NANOPORES, polímeros, metal-aislante-metal
Número de registro: 191166 / Última actualización el: 2017-02-21
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