De los seres vivos a los nanomateriales: ida y vuelta

SARA ALDABE BILMES

Congreso; Foro Nanosur 2014; 2014

red V nano

Los seres vivos ofrecen una amplia diversidad de nanoestructuras que han ido moldeando a lo largo de millones de años. Alrededor de 6x109 toneladas de silicio presente en aguas naturales son procesados anualmente por algas diatomeas. Estas algas son un maravilloso modelo de química suave y ?a medida? ya que con el silicio disuelto y algunas biomoléculas en pocas horas forman un exoesqueleto de sílica que las protege pero que al mismo tiempo posee una estructura de poros, necesaria para permitir el paso de nutrientes y la eliminación de metabolitos, y zonas más flexibles que facilitan la división celular. Existen numerosos organismos que sintetizan nanopartículas, como las bacterias magnetostáticas que producen magnetita de tamaño y forma bien definidas para orientarse en el campo terrestre. ¿Podremos imitar a los seres vivos con una química eficiente, rápida y a partir de precursores en medio acuoso? En los últimos años se han hecho grandes progresos en la química de nanomateriales con el afán de obtener sistemas nanoestructurados con alta organización espacial por métodos suaves, con miras al desarrollo de filtros selectivos, o de dispositivos basados en fotónica. Esta aproximación biomimética se complementa con las vías biotecnológicas que emplean microorganismos para la biosíntesis de nanopartículas metálicas o semiconductoras, o para la degradación de contaminantes. La combinación de ambas vías permite prevenir posibles desastres ambientales y aumentar la eficiencia de los procesos metabólicos ya que las células pueden encapsularse en matrices minerales, con espacio suficiente para que ocurra la división celular. Estas matrices de óxidos se diseñan imitando a las diatomeas, tal que sean una barrera efectiva para el paso de objetos micrométricos pero permitan el transporte de nutrientes y metabolitos a través de una estructura de poros en las escala del nanómetro. Estos materiales ?vivos? abren las puertas para un amplio abanico de aplicaciones biotecnológicas, para bio-remediación o para bio-sensado.