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CNS2023-144447

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Materiales para biomedicina

SPA-NANO INTRODUCE UN CAMBIO DE PARADIGMA EN LA UTILIZACION DE NANOMATERIALES PARA LA BIOMEDICINA MEDIANTE LA CREACION DE NUEVAS REGLAS Y PROTOCOLOS PARA EL DESARROLLO DE SUPERFICIES AVANZADAS. ESTAS SUPERFICIES PERMITIRAN LA TRAN... ver más

01/01/2023

UVA

200K€

Presupuesto del proyecto: 200K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE VALLADOLID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 997

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE VALLADOLID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 997

Presupuesto del proyecto 200K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto SPA-NANO INTRODUCE UN CAMBIO DE PARADIGMA EN LA UTILIZACION DE NANOMATERIALES PARA LA BIOMEDICINA MEDIANTE LA CREACION DE NUEVAS REGLAS Y PROTOCOLOS PARA EL DESARROLLO DE SUPERFICIES AVANZADAS. ESTAS SUPERFICIES PERMITIRAN LA TRANSICION DE NANOPARTICULAS BASICAS, SIN RECUBRIR, CON SURFACTANTE O RECUBIERTAS DE POLIMERO, A NANOMATERIALES CAMUFLABLES POR BIOMIMETIZACION DE PROTEINAS. CUANDO LOS (NANO)MATERIALES ENTRAN EN CONTACTO CON FLUIDOS BIOLOGICOS, MILES DE PROTEINAS Y BIOMOLECULAS INTERACTUAN CON SU SUPERFICIE FORMANDO APILAMIENTOS DINAMICOS DE PROTEINAS EN CAPAS CON AFINIDAD, ORIENTACION Y CONFORMACION VARIABLES. EN EL CASO DE LOS NANOMATERIALES O NANOPARTICULAS, ESTAS CAPAS DINAMICAS, LLAMADA CORONA DE PROTEINAS, AFECTAN NEGATIVAMENTE A LA FUNCIONALIDAD DEL MATERIAL, LO QUE A MENUDO PROVOCA PROBLEMAS DE VIABILIDAD. ESTE PROBLEMA ES PARTICULARMENTE FRECUENTE EN LOS VEHICULOS DE SUMINISTRACION DE FARMACOS Y EN LOS NANOMATERIALES PARA TERAPIAS FISICOQUIMICAS COMO PUEDEN SER LA HIPERTERMIA Y LA TERAPIA FOTODINAMICA, SIENDO TAMBIEN RELEVANTE EN SUPERFICIES DE BIOMATERIALES, COMO POR EJEMPLO, EN LA BIOINTEGRACION EN APLICACIONES DE INGENIERIA DE TEJIDOS O EN LA LIMITACION DE DETECCION EN NANODISPOSITIVOS DE SENSORICA DE BIOMOLECULAS.A DIFERENCIA DE LOS NANOMATERIALES SINTETICOS, QUE PRESENTAN DIFICULTADES PARA CONTROLAR ESTE PROCESO, LAS PROTEINAS ENDOGENAS, ASI COMO OTRAS ENTIDADES BIOLOGICAS COMO VIRUS O EXOSOMAS, INHIBEN DE FORMA RUTINARIA LA FORMACION DE LA CORONA DE PROTEINAS. DE HECHO, PROTEINAS DEL TAMAÑO DE NANOPARTICULAS PUEDEN VIAJAR A TRAVES DEL TORRENTE SANGUINEO SIN SER RECUBIERTAS POR OTRAS PROTEINAS, EXHIBIENDO UNA SELECTIVIDAD EXCEPCIONAL A RECEPTORES ESPECIFICOS CUANDO ES REQUERIDO. LAS PROTEINAS SON ENTIDADES ALTAMENTE COMPLEJAS CON VARIACIONES SIGNIFICATIVAS ENTRE ELLAS, PERO HAY VARIAS CARACTERISTICAS COMUNES INHERENTES A SU NATURALEZA, COMO SON SUS DIMENSIONES NANOMETRICAS Y UNA SUPERFICIE COMPLEJA COMPUESTA DE DOMINIOS O PARCHES CON DIFERENTES POLARIDADES, INCLUYENDO HIDROFOBICAS, POLARES SIN CARGA Y CARGADAS CATIONICAS Y ANIONICAS, SIENDO ESTA DISTRIBUCION LA RESPONSABLE DE INHIBIR LA INTERACCION PROTEINA-PROTEINA. SIN DUDA, APRENDER DE LA BIOLOGIA Y BIOMIMETIZAR SUS CARACTERISTICAS EN NANO Y BIOMATERIALES APLICADOS PRESENTA UNA VIA PROMETEDORA PARA EL AVANCE EN NANOBIOMEDICINA.A PESAR DE LOS ESFUERZOS CONSIDERABLES PARA CREAR SUPERFICIES TIPO CAMUFLAJE O ANTIBIOINCRUSTANTE, LAS ESTRATEGIAS SINTETICAS AUN ESTAN LEJOS DEL FUNCIONAMIENTO DE LAS PROTEINAS NATURALES. SPA-NANO ABORDA ESTE DESAFIO AL PROPONER LA GENERACION DE RECUBRIMIENTOS DE LIGANDOS QUE IMITAN CARACTERISTICAS CLAVES DE LAS PROTEINAS NATURALES. ESTOS RECUBRIMIENTOS REPLICAN EL EQUILIBRIO DE CARGA Y POLARIDAD, ASI COMO LA SUPERFICIE SINGULAR QUE SE ENCUENTRA EN LAS PROTEINAS NATURALES. CON ESTE PROPOSITO, SPA-NANO GENERARA UNA DIVERSA GAMA DE NANOPARTICULAS CON PARCHEADO CONTROLADO, QUE VA DESDE SEGREGACION COMPLETA TIPO JANUS HASTA PARCHES CERCANOS AL NANOMETRO, FACILITANDO UN CONTROL PRECISO SOBRE SU DISTRIBUCION. LAS INTERACCIONES ENTRE LAS NANOPARTICULAS PARCHEADAS Y LAS PROTEINAS SE ANALIZARAN JUNTO CON EL MODELADO POR COMPUTACION PARA PROFUNDIZAR NUESTRA COMPRENSION DE LOS PARAMETROS CLAVE NECESARIOS PARA BIOMIMETIZAR LAS SUPERFICIES DE CAMUFLAJE DE PROTEINAS. LOS CONOCIMIENTOS OBTENIDOS DE ESTA INVESTIGACION SE USARAN PARA EL DESARROLLO DE NANOPARTICULAS DE GRAN RELEVANCIA PARA APLICACIONES DIAGNOSTICAS Y TERAPEUTICAS EN BIOMEDICINA. NANOPARTICULAS PARCHEADAS\INTERACCION NANOMATERIAL-PRETEINA\SUPERFICIES CAMUFLABLES

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