Un estudio, en el que ha participado el grupo de Nanomecánica de Membranas liderado por el profesor Ikerbasque Dr. Vadim Frolov de la Unidad de Biofísica de la Universidad del País Vasco, sugiere que los nanotubos de carbono de pared simple podrían usarse como andamiaje universal para ayudar a replicar las propiedades de los canales de la membrana celular. Los resultados del estudio han sido publicados en la prestigiosa revista Naturaleza .
Las membranas biológicas definen la arquitectura funcional de los sistemas vivos:son selectivamente permeables, mantener la identidad química de las células y los orgánulos intracelulares, y regular el intercambio de material entre ellos. Para controlar el transporte de iones y moléculas pequeñas a través de las membranas celulares, Se utilizan proteínas altamente especializadas que transportan estas moléculas a través de la membrana. Los recientes avances en nanotecnología y nanofabricación han permitido sintetizar y fabricar compuestos artificiales destinados a cumplir las funciones de canales y transportadores transmembrana. El comportamiento de estos compuestos artificiales es cada vez más similar al de sus prototipos celulares, en otras palabras, tienen características cada vez más similares:selectividad molecular, la focalización de la membrana y la eficiencia del transporte. Sin embargo, creando un universal, El prototipo versátil para fabricar canales con propiedades de transporte específicas sigue siendo un desafío.
El estudio, que ha contado con la participación del grupo del Dr. Vadim Frolov, Profesor-investigador Ikerbasque de la Unidad de Biofísica de la UPV / EHU, y dirigido por el Dr. Alex Noy de los Laboratorios Nacionales Lawrence Livermore (Estados Unidos), sugiere que los nanotubos de carbono de pared simple (CNT) se pueden usar como un marco con propiedades de transporte y afinidad similares a las de los canales de proteínas. Los nanotubos son transportadores muy eficientes porque su diámetro estrecho (de aproximadamente 1 nm) y su interior hidrofóbico son muy similares al diseño estructural general de estas proteínas.
Los investigadores involucrados en el estudio han descubierto que los NTC ultracortos cubiertos con moléculas de lípidos forman canales en las membranas artificiales, así como en las membranas de las células vivas. Estas estructuras permanecen estables en solución y se insertan espontáneamente en las membranas. Igualmente, Los investigadores han visto que los CNT insertados en una membrana contienen propiedades de transporte comparables a las de los canales iónicos pequeños. Qué es más, han descubierto que estos CNT son capaces de transportar ADN.
Un futuro prometedor
Como concluye Frolov, Los mecanismos de transporte transmembrana por medio de CNT ultracortos requieren una investigación más extensa, por lo que aún no ha finalizado el proyecto de colaboración entre los grupos de los Laboratorios Nacionales Lawrence Livermore y la UPV / EHU. Los científicos esperan que, mediante sofisticadas modificaciones químicas, la optimización de los procesos productivos, y el uso de otros enfoques de nanofabricación puede tener éxito en la producción de canales iónicos completamente funcionales basados en CNT ultracortos.
