Biomineralizzazione e nanotecnologia
Per comprendere i processi coinvolti nella biomineralizzazione è necessaria la cooperazione tra biologi molecolari e cellulari, chimici inorganici e chimici fisici, nonché scienziati computazionali. Il progetto BIOMINTEC(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE attraverso la rete di formazione iniziale Marie Curie, si è concentrato sulla formazione di biominerali composti da carbonato di calcio o vetro di biosilice. L’obiettivo di questo network multidisciplinare era comprendere i principi base della biomineralizzazione e la loro applicazione in nanotecnologia. Per gli studi iniziali della biosilicizzazione i ricercatori hanno utilizzato come modelli le spugne marine e gli coanoflagellati unicellulari. Sono prima state identificate e caratterizzate le proteine coinvolte nella formazione della biosilice. Sono state anche analizzate le proprietà strutturali delle strisce costiere di silice dei coanoflagellati. Un ulteriore argomento di ricerca è stato lo studio di nanomateriali ibridi organici-inorganici con complesse architetture e proprietà. I ricercatori sono stati in grado di sintetizzare per la prima volta diossido di stagno cristallino nanostrutturato utilizzando silicateina, in condizioni fisiologiche temperate. Per ottenere nuovi nanomateriali gerarchici è stata utilizzata l’attività catalitica della silicateina per sintetizzare nanocomposti di ossidi di diversi metalli che imitano la struttura a strati delle spighe. I ricercatori hanno inoltre sviluppato nuove metodologie per l’uso della spettrometria di massa per l’analisi delle prime fasi della formazione della silice. Hanno dimostrato che proteine e peptidi possono essere combinati in modi molto differenti per produrre nuovi materiali e composti con composizione e forma inusuale. Alla fine i partner del network di formazione hanno costruito un database di tutte le proteine associate alla biomineralizzazione del carbonato di calcio nei metazoi. L’obiettivo didattico di questo progetto è stato raggiunto attraverso la formazione di giovani ricercatori nelle più avanzate tecniche per studiare la biomineralizzazione. Comprendere i principi della biomineralizzazione è di grande importanza per lo sviluppo di nuove strategie in nanotecnologia. L’iniziativa BIOMINTEC offrirà quindi vantaggi alle carriere future dei giovani ricercatori.
