Nous blocs químics de “lego” per a solucions de salut

Investigadors de l’IBEC desenvolupen noves molècules de resposta múltiple capaces d’autoassemblar-se en l’aigua formant estructures fibroses. Les anomenades molècules discòtiques mostren sensibilitat a la temperatura, la llum, el pH i la força iònica i poden mostrar un gran potencial per a aplicacions mèdiques com sistemes d’administració de medicaments, diagnòstic o enginyeria de teixits.

Edgar Fuentes és un estudiant de doctorat al grup de Nanoscopia per a la Nanomedicina dirigit per Lorenzo Albertazzi a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC). Dins d’aquest grup, Edgar i els seus col·legues se centren en la síntesi de nous materials supramoleculars intel·ligents per a l’administració de medicaments.

Read more…

Fa més d’un any, el Grup d’Albertazzi a l’IBEC va començar una fructífera col·laboració amb el Grup d’Ilja Voets a l’ICMS, a la Universitat Tècnica d’Eindhoven. Però no només això, altres dos grups d’experts es van unir a aquesta col·laboració: el grup de Nanosondes i Nanocommutadors dirigit per Pau Gorostiza a l’IBEC i el grup de “Química de polímers i Materials” dirigit per José Berrocal a l’Adolphe Merkle Institute a Suïssa. Com a resultat d’aquest gran equip, els investigadors han publicat recentment un article destacat al Journal of the American Society of Chemistry (JACS).

La molècula en forma de disc, es va sintetitzar a Barcelona i se li va incorporar una part peptídica feta de lisina (sensible al pH), una cadena d’octà-etilenglicol sensible a la temperatura i una part d’azobenzè que respon als estímuls de llum. Els investigadors han observat que en combinar aquestes parts en una sola molècula, el compost final manté la capacitat de resposta, canviant la seva càrrega i la seva forma. I, el que és encara més fascinant, aquests canvis poden promoure que les molècules en forma de disc s’apilin una damunt de l’altra formant una pila de molècules.

Segons els investigadors: “El nostre sistema respon de manera controlada i reversible a la llum, la temperatura, el pH i la força iònica, modulant l’equilibri d’acoblament i desmuntatge. Això és especialment interessant per a aplicacions biològiques, com l’administració de fàrmacs o l’enginyeria de teixits, on controlar el rendiment del material en un entorn complex és tot un desafiament“. Edgar Fonts, primer autor de l’article va passar una setmana a Eindhoven, treballant directament amb el Grup Voets, gràcies a l’acord de col·laboració IBECICMS explica la importància de la troballa d’una manera molt integral:

Hem desenvolupat unes “peces de Lego” molt petites que es comporten com un interruptor capaç de canviar amb la llum o altres condicions ambientals. Però el més fascinant és el següent: sota certes condicions, aquestes petites peces poden interactuar espontàniament amb moltes altres peces, formant objectes fibrosos a l’aigua, 10000 vegades més primes que un cabell.

Edgar Fuentes, primer autor de l’article


Artícle de referència: Fuentes, M. Gerth, J. A. Berrocal, C. Matera, P. Gorostiza, I. K. Voets, S. Pujals and L. Albertazzi. An Azobenzene-Based Single-Component Supramolecular Polymer Responsive to Multiple Stimuli in Water. JACS, 2020.