El autoensamblaje molecular es un concepto bien conocido en química supramolecular. Las moléculas desordenadas se organizan espontáneamente en estructuras más grandes a través de interacciones supramoleculares entre las entidades individuales. También funciona con nanopartículas, y los investigadores aprovechan ciertos grupos funcionales unidos a las partículas para guiar la organización de las partículas en una determinada dirección, p.ej. como base para el diseño de nuevos materiales.

"En nuestro estudio, utilizamos péptidos autoensamblantes específicos para permitir nanopartículas de sílice, que todavía tienen 100 nanómetros de diámetro, para construir estructuras más grandes que se veían como queríamos que fueran, "dice el autor correspondiente Freddy Kleitz del Instituto de Química Inorgánica — Materiales Funcionales.

El potencial de los péptidos de cadena corta, especialmente la llamada difenilalanina, como impulsores del autoensamblaje de moléculas en novedosas, estructuras más grandes (tubos, fibras, membranas, etc.) ya se conocía. En este estudio, un equipo alrededor de Michael Reithofer del Instituto de Química Inorgánica desarrolló métodos de síntesis que permitieron que los péptidos de difenilalanina se unieran a nanopartículas coloidales.

"Nuestros péptidos han guiado el proceso de autoensamblaje:recubrieron la superficie de las partículas pequeñas y luego mantuvieron las partículas juntas, comparable a un cierre de velcro, "dice el autor correspondiente Michael Reithofer. Los péptidos son capaces de autoensamblarse debido a sus propios grupos funcionales y estructura molecular.

Para organizar las partículas funcionalizadas con péptidos, los investigadores utilizaron una estrategia única de autoensamblaje inducida por evaporación (EISA); el autoensamblaje tuvo lugar en el transcurso de la evaporación de un disolvente en el que se encontraban los péptidos y las partículas. Los científicos pudieron influir significativamente en la forma del producto final mediante la elección de los péptidos y el disolvente.

La investigación se ha realizado en estrecha colaboración con investigadores del Centro de RMN de la Facultad de Química. Usando espectroscopia de RMN, fue posible obtener información sobre los mecanismos subyacentes de la autoorganización desencadenada por los péptidos. "Estamos solo al principio aquí, pero nuestro método abre la puerta al diseño de una gran cantidad de materiales diferentes, también con respecto a una amplia gama de aplicaciones, como sistemas de administración de fármacos o nanocatalizadores novedosos, "concluyen los investigadores.

La investigación fue publicada en Angewandte Chemie .