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Reportaje destacado

Financiado con arreglo a: FP7-IDEAS-ERC

Artículos del CEI — Nanotecnología aplicada a la reconstrucción de cuerpos y la detección de enfermedades

La nanotecnología, que consiste en la construcción y manipulación de estructuras a escala nanométrica, posee el potencial de transformar numerosas áreas de la ciencia y la ingeniería. La profesora Molly Stevens del Imperial College de Londres está investigando áreas en las que convergen los nanomateriales y los sistemas biológicos.
Uno de los campos en los que está ejerciendo una influencia muy destacada es la ingeniería de tejidos, que consiste en el uso de estructuras de soporte artificiales para que crezcan células nuevas. Imitando la nanoestructura de los tejidos del organismo, es posible crear o cultivar órganos y partes del cuerpo humano en condiciones de laboratorio. Concretamente, la investigación de la profesora Stevens se ha centrado en el crecimiento de huesos de reemplazo empleando sistemas poliméricos inteligentes.

La profesora Stevens se ha rodeado de un equipo multidisciplinar que abarca los campos de la ingeniería, la biología, la química y la física. Sus intereses científicos abarcan desde los estudios en alta resolución de la interfaz entre los materiales celulares hasta el diseño y la ingeniería novedosos de biomateriales para su aplicación a la medicina regenerativa y la biodetección. En el marco del proyecto NATURALE, financiado con una subvención de inicio (Starting Grant) del CEI, todos estos conocimientos técnicos se han aplicado para alcanzar dos objetivos.

En primer lugar, se pretendía diseñar péptidos (componentes de proteínas) dotados de receptividad biológica con el fin de controlar el montaje y desmontaje de estructuras nanométricas a modo de nuevos materiales biorreceptivos que podrían ofrecer aplicaciones de gran utilidad en los campos del diagnóstico y la biodetección. Al mejorar las tecnologías para la monitorización en tiempo real de enzimas y otras sustancias bioquímicas, esta investigación podría resultar de utilidad en las áreas del estudio del cáncer y la detección temprana del VIH.

La profesora Stevens y su colaborador el Dr. Roberto de la Rica ya han probado, por ejemplo, una técnica pionera ultrasensible de detección de proteínas basada en una ELISA plasmónica cuya sensibilidad supera en varios órdenes de magnitud la de la técnica ELISA convencional y de uso tan extendido. El nuevo método, que se ha probado con muestras humanas procedentes de pacientes seropositivos, permite una lectura mucho más sencilla (a simple vista) y podría comercializarse próximamente, haciendo posible un diagnóstico mucho más temprano de varias enfermedades. Este resultado fue publicado en octubre de 2012 en Nature Nanotechnology.

En segundo lugar, el equipo de NATURALE pretendía comprender las nanoestructuras biológicas naturales que se encuentran en las estructuras de apoyo de los tejidos biológicos, es decir, el «andamio» que sostiene las células. Se están desarrollando versiones sintéticas de estas nanoestructuras que están permitiendo avanzar de manera notable en el crecimiento de células para su uso en la regeneración de tejidos.

Estos nuevos métodos podrían dar lugar a aplicaciones clínicas con las que, por ejemplo, se facilitaría el proceso de curación de grandes defectos óseos. La consecuente comprensión más precisa de la diferenciación celular y de las interacciones entre las células y su matriz de apoyo circundante también posee una importancia fundamental de cara a conocer con exactitud el proceso de desarrollo tisular.

- Fuente: profesora Molly Stevens
- Coordinador del proyecto: Imperial College de Londres (Reino Unido)
- Título del proyecto: «Bio-inspired materials for sensing and regenerative medicine»
- Acrónimo del proyecto: NATURALE
- página web del coordinador del proyecto NATURALE
- Programa de financiación del 7PM (convocatoria del CEI): subvención de inicio (Starting grant) 2007
- Financiación de la CE: 1 643 021 euros
- Duración del proyecto: 5 años

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