La naturaleza muestra el camino a la nanotecnología en la búsqueda de biomateriales para el futuro
Al ser una clase de biopolímeros flexibles, los quitosanos presentan unas propiedades estructurales superiores y son ingredientes activos naturales para actividades de biocontrol positivas. No obstante, siguen siendo mezclas no bien definidas, lo que explica la incapacidad de reproducción en aplicaciones biomédicas y farmacéuticas, lo cual impide que se les den aplicaciones comerciales. El proyecto «Nanotecnologías para polisacáridos de inspiración biológica: señuelos biológicos diseñados como biomateriales multifuncionales basados en conocimientos» (Nanobiosaccharides), centrado en las aplicaciones médicas y farmacológicas de los quitosanos descritos a escala nanométrica, así como en las nanopartículas e hidrogeles físicos basados en el quitosano. El enfoque del proyecto estaba basado en desarrollar señuelos biológicos sobre la base de polisacáridos presentes en la naturaleza. Un señuelo inspirado en un material natural imita parcialmente una estructura natural, pero no se limita a copiarla ni reproducirla. El aspecto positivo que esto tiene es que se puede usar para obtener exclusivamente los elementos deseados de una reacción natural dada, sin reacciones secundarias negativas. Los polisacáridos son moléculas portadoras de información que representan una clase diversa y versátil de biopolímeros. Para alcanzar una comprensión profunda a nivel molecular de su actividad biológica y de su composición compleja y diversa se require una labor de análisis y síntesis extraordinariamente exigente. Sin embargo, la nanotecnología cuenta con el potencial de un análisis y una manipulación mejorados a escala nanométrica y tal vez incluso en el plano de moléculas individuales. Este proyecto, financiado por la UE, se propuso utilizar la nanotecnología y la biotecnología para producir, modificar y describir una nueva generación de polisacáridos bioinspirados. Con los conocimientos obtenidos mediante estas actividades se pretendía conseguir que fuesen biomateriales sostenibles, respetuosos con el medio ambiente y seguros para el consumidor. Los investigadores del proyecto Nanobiosaccharides generaron quitosanos, nanopartículas e hidrogeles por medio de procedimientos químicos y enzimáticos avanzados con métodos conocidos, con los que se obtuvieron productos de propiedades físicoquímicas y actividades biológicas definidas. Los resultados del estudio hicieron posible la formulación de una ley universal del comportamiento de los polisacáridos de polielectrólitos en soluciones acuosas. Esto brinda una mejor comprensión de las soluciones de polisacáridos, nanopartículas e hidrogeles físicos, que al final permitirá el desarrollo de aplicaciones fiables y basadas en los conocimientos de las ciencias de los materiales y la biología. Otros trabajos realizados en el marco del proyecto consistieron en estudiar, desde una perspectiva aplicada, las propiedades biológicas de las nanopartículas de polisacáridos y en examinar sus posibilidades como portadoras de fármacos, vacunas o material genético. Así, los socios participantes en Nanobiosaccharides fueron capaces de identificar los tipos de nanopartículas más prometedoras para diversas aplicaciones. Este mejor entendimiento de las relaciones entre estructura y función puede posibilitar el desarrollo de nanopartículas elaboradas a partir de quitosanos señuelo. A su vez, esto ayudará a superar las barreras biológicas y contribuirá a obtener fármacos complejos. El trabajo realizado sobre las nanoestructuras de los polisacáridos dio como resultado la comprobación del principio que expone que sus actividades biológicas (y tal vez incluso sus propiedades físicoquímicas) dependen de hecho de la nanoestructura. El proyecto Nanobiosaccharides alcanzó grandes logros en investigación básica y desarrollo aplicado. Las actividades efectuadas y sus resultados aprovechables se han publicado en revistas científicas de alcance internacional. La UE, con sus esfuerzos por allanar el camino hacia el desarrollo de tecnologías adecuadas para los polisacáridos, puede erigirse en líder en el prometedor campo de los materiales funcionales bioinspirados.
