Descripción del proyecto
LA FISICA ESTADISTICA ES UNA DISCIPLINA QUE OFRECE PODEROSAS HERRAMIENTAS INTELECTUALES PARA COMPRENDER LOS MECANISMOS DE LOS PROCESOS BIOLOGICOS, LAS SIMULACIONES IN SILICO DE MULTIPLES ESCALAS NOS PERMITEN EXPLORAR COMO LAS INTERACCIONES ATOMISTICAS GOBIERNAN LOS EVENTOS BIOLOGICOS EN LA MESOESCALA, COMBINAMOS ESTOS ENFOQUES TEORICOS PARA ESTUDIAR COMO LOS NANOMATERIALES (NM) AFECTAN LOS SISTEMAS BIOLOGICOS, COMO LOS ORGANISMOS VIVENTES, LOS NM TIENEN DIMENSIONES EN EL RANGO DE 1 NM HASTA 100 NM Y SUS PROPIEDADES DIFIEREN DEL MATERIAL DEL QUE ESTAN HECHOS, DE HECHO, DEBIDO A SU PEQUEÑO TAMAÑO, LA ALTA RELACION SUPERFICIE/VOLUMEN CONFIERE A LOS NM UN ALTO NIVEL DE REACTIVIDAD QUIMICA, UNA DE SUS CARACTERISTICAS SORPRENDENTES ES QUE LOS NM PUEDEN ACCEDER A PARTES DE LOS ORGANISMOS VIVOS QUE GENERALMENTE SON DIFICILES DE PENETRAR, POR EJEMPLO, LOS NM PUEDEN CRUZAR LA BARRERA HEMATOENCEFALICA QUE PROTEGE LAS CELULAS CEREBRALES DE LA MAYORIA DE LOS AGENTES Y MEDICAMENTOS, COMO CONSECUENCIA, SU INTERACCION DIRECTA CON LA MAQUINARIA BIOLOGICA REPRESENTA UNA OPORTUNIDAD PARA ADMINISTRAR MEDICAMENTOS A DIANAS ESPECIFICAS DENTRO DE LAS CELULAS, ADEMAS, LA POSIBILIDAD DE RASTREAR O GUIAR NM HACIA OBJETIVOS ESPECIFICOS EN ORGANISMOS VIVOS LOS HACE APROPIADOS PARA EL DIAGNOSTICO JUNTO CON LA TERAPEUTICA (THERANOSTICS), ADEMAS, EN UNA SITUACION DE EMERGENCIA DE SALUD PUBLICA EN TODO EL MUNDO, EN AUSENCIA DE UNA TERAPIA EFICIENTE CONOCIDA Y ACCESO A LA VACUNA, PARA CONTROLAR LA DRAMATICA CONSECUENCIA DE LA INFECCION POR EL VIRUS DE LA SARS-COV-2 (COVID-19), LA MEJORA DE LOS EQUIPOS PARA LA PROTECCION PERSONAL CON NM, YA PROBADOS PARA SUS ACTIVIDADES ANTIVIRALES ESPECIFICAS, PODRIAN SER UNA ESTRATEGIA EXITOSA PARA LA CONTENCION DE LA ENFERMEDAD Y PARA REDUCIR LA PROPAGACION Y REPLICACION DEL VIRUS, SIN EMBARGO, SE SABE MUY POCO SOBRE LOS MECANISMOS QUE REGULAN LAS INTERACCIONES DE LAS NM CON LOS SISTEMAS BIOLOGICOS DEBIDO A LIMITACIONES COMPLEMENTARIAS EN LOS ENFOQUES EXPERIMENTALES, TEORICOS Y NUMERICOS, AQUI, NUESTRO OBJETIVO PRINCIPAL ES AUMENTAR NUESTRA CAPACIDAD DE FORMULAR Y DESARROLLAR UN PROYECTO COMPETITIVO PARA LA CONVOCATORIA ERC ADVANCED GRANT DE LOS PROXIMOS AÑOS QUE SE CENTRE EN COMPRENDER LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y DINAMICAS DE LOS SISTEMAS BIOLOGICOS HIDRATADOS EN LA NANOESCALA, EN LA INTERFASE CON NM, BASANDOSE EN LA INFORMACION DE NUESTROS ESTUDIOS IN SILICO Y EXPERIMENTOS DE NUESTROS COLABORADORES, EL OBJETIVO DEL PROYECTO ERC SERA DESARROLLAR MODELOS FIABLES Y COMPUTACIONALMENTE EFICIENTES PARA UN ENFOQUE TEORICO DE LA INTERACCION MEMBRANA-PROTEINAS-NM, NOS CENTRAREMOS EN COMO EL AGUA EN LAS INTERFACES ORGANICAS E INORGANICAS AFECTA FENOMENOS COMO LA ADSORCION DE PROTEINAS EN LOS NM, QUE ES UN ASPECTO IMPORTANTE PARA LA NANOSEGURIDAD DE LOS NUEVOS MATERIALES, CONSIDERAREMOS LAS INTERACCIONES PROTEINA-PROTEINA, PROTEINA-NM Y PROTEINA-MEMBRANA DESDE EL NIVEL ATOMISTICO HASTA EL DE GRANO GRUESO, NUESTRO OBJETIVO ES DESARROLLAR UN MARCO TEORICO PARA PREDECIR Y CONTROLAR SISTEMATICAMENTE COMO LAS PROPIEDADES DE NM INFLUYEN EN LA ACTIVIDAD BIOLOGICA, IN SILICO\MULTIESCALA\AGUA\PROTEINAS\BIOMEMBRANAS\NANOMATERIALES