Nanoestructuras peptídicas para la fabricación de microchips Una iniciativa europea multidisciplinar ha estudiado la estructura molecular y las propiedades biofísicas y biomecánicas de determinadas bionanoestructuras con la finalidad de desarrollar nuevos componentes con aplicaciones en diferentes campos. Salud © Thinkstock Las fibras peptídicas, los nanotubos y otras nanoestructuras se consideran candidatos adecuados para su utilización en una amplia variedad de situaciones. Su obtención, sencilla y barata, no requiere condiciones extremas, y es posible modular sus propiedades mediante modificaciones químicas sencillas o mediante ingeniería genética. Además, la estabilidad térmica y química de algunas nanoestructuras biológicas hace posible su integración en los procesos de fabricación de algunos dispositivos. El objetivo principal del proyecto Benatural («Bioingeniería de nanomateriales dirigida a la investigación y a aplicaciones técnicas»), financiado por la UE, consistió en aplicar el mecanismo de autoensamblaje de las nanomoléculas naturales a la construcción de nanoaparatos. Para lograrlo, los científicos estudiaron el funcionamiento de este mecanismo, es decir, la estructura tridimensional (3D) y las propiedades físico-químicas de las moléculas ensambladas. En primer lugar, los miembros del proyecto diseñaron complejos compuestos por proteínas fibrosas naturales, estudiando su estructura cristalina 3D. Mediante las técnicas de microscopía electrónica de transmisión (TEM) y microscopía electrónica de barrido (SEM), los investigadores analizaron la capacidad de autoensamblaje de diversos elementos estructurales aromáticos y fibrosos. El empleo de la microscopía de fuerza atómica (AFM) permitió determinar las características morfológicas, las propiedades mecánicas y químicas y la estabilidad térmica de estas nuevas nanoestructuras. Valiéndose de la información obtenida, el consorcio logró desarrollar elementos estructurales con propiedades apropiadas para los requerimientos de las aplicaciones correspondientes. El principal éxito del proyecto Benatural consistió en la manipulación mediante dielectroforesis (DEP) de nanoestructuras peptídicas autoensambladas, lo que permitió fabricar un microchip consistente en un transistor de efecto campo (FET). Esta invención, que ha significado un importante avance de cara al desarrollo de un FET compuesto por fibras biológicas, ha permitido la obtención de una patente en Estados Unidos. Además, los científicos optimizaron la eficiencia de la conductividad de los nanotubos peptídicos rellenándolos con plata, lo que permitió aumentar la corriente que los atraviesa en nueve órdenes de magnitud. En términos generales, Benatural ha demostrado que es posible construir nanoaparatos mediante el ensamblaje de nanomoléculas naturales. Los productos desarrollados por el proyecto supondrán un importante avance para la nanotecnología, contribuyendo de forma significativa a la fabricación competitiva y sostenible de aplicaciones y herramientas de última generación en Europa.
