El equipo de investigación, dirigido por el profesor Juan de Pablo, se centró en comprender el comportamiento de las partículas coloidales, que son partículas que varían en tamaño desde nanómetros hasta micrómetros. Cuando estas partículas se suspenden en un líquido y se someten a flujo, a menudo se autoensamblan en patrones y estructuras intrincados.
Utilizando una combinación de modelos teóricos y observaciones experimentales, los bioingenieros descubrieron que el proceso de autoensamblaje está impulsado por un equilibrio de fuerzas hidrodinámicas e interacciones entre partículas. Estas fuerzas trabajan juntas para guiar las partículas hacia configuraciones específicas, lo que da como resultado la formación de diversas estructuras, como cadenas, cúmulos y cristales.
Uno de los hallazgos clave del estudio es que el proceso de autoensamblaje es altamente ajustable. Al controlar factores como el tamaño de las partículas, la forma, las propiedades de la superficie y las condiciones de flujo, los investigadores pueden diseñar con precisión las estructuras deseadas. Este nivel de control abre posibilidades interesantes para una amplia gama de aplicaciones.
Por ejemplo, en microfluidos, la capacidad de autoensamblar partículas en arquitecturas específicas podría permitir el desarrollo de dispositivos de microfluidos más eficientes y precisos para tareas como la clasificación de células, la detección de fármacos y la síntesis química.
En ingeniería de tejidos, el autoensamblaje podría utilizarse para crear estructuras y plantillas que guíen el crecimiento y la organización de las células, lo que conducirá al desarrollo de tejidos y órganos funcionales.
En la administración de fármacos, los sistemas de partículas autoensambladas podrían actuar como transportadores de fármacos específicos, administrando agentes terapéuticos directamente a células o tejidos específicos, mejorando la eficacia de los fármacos y reduciendo los efectos secundarios.
El descubrimiento de cómo las partículas se autoensamblan en fluidos que fluyen representa un avance significativo en el campo de la bioingeniería. Al aprovechar los principios de autoorganización de la naturaleza, los investigadores ahora pueden diseñar y crear estructuras complejas con una precisión sin precedentes, abriendo nuevas vías para la innovación en múltiples disciplinas.
