Descripción del proyecto
EL CONTROL DE SISTEMAS MOLECULARES A ESCALA NANOMETRICA TIENE UNA GRAN CANTIDAD DE APLICACIONES QUE VAN DESDE EL DESARROLLO DE MATERIALES FUNCIONALES CON PROPIEDADES MUY ESPECIFICAS HASTA EL DISEÑO DE NANOSISTEMAS BASADOS EN MOLECULAS PARA DIAGNOSTICO Y TRATAMIENTO MEDICO, LAS MAQUINAS MOLECULARES ARTIFICIALES MAS POPULARES CAPACES DE TRANSFORMAR ENERGIA EXTERNA EN MOVIMIENTO CONTROLADO, SE SINTETIZARON PARA TRABAJAR EN SUSTRATOS SOLIDOS PARA FINES ESPECIFICOS, AUNQUE YA SE HAN DISEÑADO DISPOSITIVOS MOLECULARES QUE FUNCIONAN EN DISOLUCION ACUOSA, Y EN LA NATURALEZA EXISTEN DISPOSITIVOS MOLECULARES MUCHO MAS COMPLEJOS QUE ACTUAN EN ORGANISMOS VIVOS, LA APROXIMACION BOTTOM-UP SE HA EMPLEADO PARA DISEÑAR NUEVOS MATERIALES INTELIGENTES QUE SE HAN PROPUESTO COMO RECUBRIMIENTOS RESISTENTES A RAYADURAS PARA AUTOMOVILES, TELEFONOS MOVILES Y ORDENADORES PORTATILES O PARA APLICACIONES MAS EXOTICAS, COMO MATERIALES AISLANTES A PRUEBA DE VIBRACIONES PARA ALTAVOCES DE SONIDO, MATERIALES ALTAMENTE ABRASIVOS Y ACTUADORES DIELECTRICOS PARA ROBOTICA, EL AUTOENSAMBLAJE MOLECULAR EN DISOLUCION ACUOSA REPRESENTA UNA FORMA SIMPLE Y VERSATIL DE CONSTRUIR NANODISPOSITIVOS, AUNQUE SE SUPONE QUE LOS SISTEMAS RESULTANTES SON MENOS ESTABLES Y MAS DIFICILES DE CONTROLAR, ES TODAVIA UN RETO HACER QUE EL MOVIMIENTO DE NANODISPOSITIVOS SEA CONTROLADO Y DIRECCIONAL, DE MANERA QUE PUEDA UTILIZARSE EN TAREAS ESPECIFICAS, EN AUSENCIA DE ESTE CONTROL LA PROMESA DE MAQUINAS MOLECULARES ESTA MAS CERCA DE LA FANTASIA QUE DE LA REALIDAD, EN GENERAL, SE REQUIEREN NUEVOS NANODISPOSITIVOS Y NANOESTRUCTURAS, ASI COMO MAS CONOCIMIENTO SOBRE COMO SE COMPORTAN EN DIFERENTES MEDIOS PARA QUE LAS NANOMAQUINAS SEAN REALMENTE UTILES, NUESTRO OBJETIVO NO ES SOLO CONTRIBUIR A EXPANDIR EL ABANICO DE DISPOSITIVOS MOLECULARES DISPONIBLES SINO TAMBIEN DESARROLLAR MAQUINAS MOLECULARES QUE VAN MAS ALLA DE LA FANTASIA, BASANDONOS EN EL CONOCIMIENTO NECESARIO PARA DISEÑARLAS Y OPTIMIZARLAS, DEMOSTRAREMOS QUE UTILIZANDO COMPLEJOS SUPRAMOLECULARES BASADOS EN CICLODEXTRINAS, SE PUEDEN SINTETIZAR FACILMENTE MAQUINAS MOLECULARES TIPO RESORTE CON UN IMPACTO MUY GRANDE EN LAS PROPIEDADES MECANICAS MACROSCOPICAS DEL SISTEMA, LAS APLICACIONES POTENCIALES DE ESTE MATERIAL SON ENORMES, ABARCANDO DESDE SENSORES DE PRESION O DE CAMPO ELECTRICO HASTA BATERIAS CAPACES DE ALMACENAR ENERGIA MECANICA, ADEMAS, LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y DINAMICAS DE LOS COMPLEJOS INDIVIDUALES, UNIDOS AL HECHO DE QUE LAS CYCLODEXTRINAS SON ALTAMENTE ESTABLES Y NO TOXICAS, SUGIEREN SU UTILIZACION COMO NANODISPOSITIVOS MOLECULARES CON POTENCIALES APLICACIONES FARMACEUTICAS Y BIOTECNOLOGICAS, LOS PROTOTIPOS DE MAQUINAS MOLECULARES PROPUESTOS PUEDEN OPTIMIZARSE MEDIANTE MODIFICACIONES QUIMICAS DE LOS COMPONENTES O SIMPLEMENTE INTERCAMBIANDO LAS MOLECULAS HUESPED O LAS MOLECULAS ANFITRION CICLICAS, EN EL PRESENTE PROYECTO REALIZAREMOS UN ESTUDIO MASIVO DE DIFERENTES DISPOSITIVOS MOLECULARES, INCLUYENDO LIPOPEPTIDOS Y OTRAS BIOMOLECULAS CON ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA Y ANTICANCERIGENA COMO COMPONENTES, PARA CREAR UNA BASE DE DATOS DE MAQUINAS MOLECULARES CON POTENCIAL APLICABILIDAD BIOMEDICA O/Y PARA EL DISEÑO ÑDE NUEVOS MATERIALES, SE COMBINARAN METODOS DE SIMULACIONES COMPUTACIONALES, EXPERIMENTOS BIOFISICOS Y METODOS APRENDIZAJE AUTOMATICO PARA EVOLUCIONAR LOS SISTEMAS PROPUESTOS, POR ULTIMO, SE REALIZARA UNA SELECCION DE LOS SISTEMAS ESTUDIADOS, QUE SERAN PROPUESTOS PARA ESTUDIOS BIOLOGICOS O COMO NUEVOS MATERIALES FUNCIONALES, MAQUINAS MOLECULARES\MACROMOLECULAS\SIMULACION COMPUTACIONAL\MATERIALES FUNCIONALES\BIOMOLECULAS