Investigación dirigida por Rein Ulijn, Director de la Iniciativa de Nanociencia del Centro de Investigación Científica Avanzada (ASRC) de CUNY y Profesor de Química en Hunter College, ha allanado el camino para el desarrollo de polímeros en evolución dinámica que se forman espontáneamente al adaptarse a su entorno, lo que puede conducir a una serie de posibilidades de productos, incluida la administración de medicamentos, ciencia alimentaria y cosmética, cuyos resultados se publicaron hoy en Nanotecnología de la naturaleza .

Al permitir que estos péptidos, cadenas de polímeros compuestos de aminoácidos, reorganicen continuamente sus secuencias, eventualmente formarán aquellos polímeros que se adapten mejor al medio ambiente a expensas de las estructuras menos favorecidas. Este método, que se inspira en los principios de la evolución, permitió al equipo de Ulijn identificar una gama de materiales basados ​​en péptidos nunca antes vistos. Si bien la investigación previa en nanotecnología de péptidos se centró en descubrimientos fortuitos o en un diseño minucioso, el nuevo enfoque permite el descubrimiento imparcial mediante la autoselección de estructuras optimizadas.

"En nuestra búsqueda por encontrar materiales basados ​​en los componentes básicos de la biología, pero que son mucho más simples, es difícil diseñar racionalmente estos materiales porque hay muchas permutaciones posibles que podrían explorarse. "Dijo Ulijn.

"En lugar de diseñar racionalmente para mejorar los materiales, hemos encontrado una forma de evolucionar de forma autónoma, "dijo Charalampos Pappas, Primer autor, y ex investigador postdoctoral de CUNY ASRC. "Logramos esto al hacer que los componentes se conecten dinámicamente, reorganizar y desconectar, resultando en la selección y formación espontáneas de las nanoestructuras autoensamblables más estables ".

El papel, titulado "Bibliotecas de péptidos dinámicos para el descubrimiento de nanomateriales supramoleculares, "es una continuación de la investigación de Ulijn sobre estructuras peptídicas sintonizables, que se han mostrado muy prometedores en una variedad de aplicaciones comerciales. Estos incluyen nanoesferas que pueden ser biodegradables y potencialmente podrían usarse en aplicaciones de administración de medicamentos, así como nanofibras que forman materiales en fase gel, que se puede utilizar en una variedad de aplicaciones, incluidos cosméticos o plásticos biodegradables que pueden soportar condiciones adversas.

El método de descubrimiento de péptidos basado en la evolución aún no cubre la gama completa de funcionalidades químicas presentes en materiales naturales y actualmente es un proceso que requiere mucho tiempo. "Estos problemas pueden potencialmente superarse mediante la automatización y la miniaturización del proceso, que es el foco de la investigación actual, "Dijo Ulijn.