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FP6

BIO-LITHO — Resultado resumido

Project ID: 31541
Financiado con arreglo a: FP6-NMP
País: Alemania

Lecciones de las esponjas marinas para la nanobiotecnología

Un grupo de investigadores europeos ha logrado reproducir la síntesis biológica del sílice llevada a cabo por una clase de esponjas marinas. Los resultados de este descubrimiento tienen una enorme importancia para la nanobiotecnología, un novedoso campo en crecimiento.
Lecciones de las esponjas marinas para la nanobiotecnología
El silicio, un elemento muy utilizado en los transistores de efecto campo (FET), es particularmente importante en la producción de finas películas aislantes, debido a su baja conductividad eléctrica y térmica. Para la formación de estas películas es necesaria la polimerización del silicio, formándose largas cadenas moleculares que contienen este elemento, así como la transformación de los polímeros en estructuras de cristal de sílice (dióxido de silicio).

Los métodos empleados convencionalmente para la producción de estructuras de sílice requieren altas temperaturas y presiones. Estas condiciones son perjudiciales para materia orgánica biológica, lo que limita su utilidad en una nueva área consistente en la formación de estructuras con aplicaciones biotecnológicas compuestas por sílice y biomoléculas.

El proyecto BIO-LITHO («Biomineralización aplicada a la litografía y la microelectrónica») se diseñó con la finalidad de reproducir la generación de biosílice que realizan las esponjas marinas, empleando este nuevo método para la formación controlada y rentable de patrones de sílice sobre superficies. Esta metodología, de fundamentos naturales, presenta importantes ventajas para el diseño de nanoestructuras con aplicaciones biotecnológicas, así como para otras áreas en las que sea necesario depositar sílice y formar patrones de este compuesto de manera poco costosa.

En las esponjas silíceas, la síntesis de los esqueletos se produce mediante la acción de enzimas. Las silicateínas, unas proteínas enzimáticas especializadas presentes en estos organismos, aceleran la polimerización del silicio. Al organizarse en forma de filamentos, estas proteínas funcionan a modo de armazón catalítico, acelerando y dirigiendo la formación de patrones de polímeros silíceos.

Los científicos investigaron dos métodos para la producción de grandes cantidades de silicateína en el laboratorio sobre los que han obtenido una patente. Posteriormente, el empleo de técnicas suaves de litografía les permitió controlar la deposición de las moléculas formando patrones sobre superficies , así como producir nanoestructuras especialmente diseñadas para su empleo como capas aislantes en prototipos de dispositivos transistores.

En resumen, el proyecto BIO-LITHO ha logrado demostrar que los procesos de biomineralización, rentables y seguros para el medio ambiente, pueden ser empleados en la producción industrial a gran escala. Estos procedimientos podrían resultar útiles para satisfacer la gran demanda de procesos de producción litográfica y microelectrónica en el campo de la nanobiotecnología.

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