Investigadores de la UVa crean cápsulas moleculares que realizan reacciones químicas en su interior simulando el funcionamiento de las enzimas
La prestigiosa revista Chemical Science lleva hasta la portada de su último número el resultado de las investigaciones realizadas por el GIR MIOMeT, con las que han conseguido crear cápsulas moleculares que funcionarían como nanoreactores, realizando transformaciones químicas en su interior. Una actuación que evocaría, según los investigadores del IU Cinquima de la UVa, a la que realizan las enzimas. Estas moléculas orgánicas actúan como catalizadores de reacciones químicas en el organismo y ayudan por ejemplo a descomponer los alimentos que consumimos para que el cuerpo los pueda usar, o a la coagulación de la sangre.
“La clave de la nueva reactividad de estas cápsulas moleculares está en el uso del bismuto y del antimonio, dos elementos pesados de la tabla periódica poco utilizados en la construcción de este tipo de sistemas, pero que son decisivos en el control de la forma y el tamaño de las cápsulas. También aportan nuevas reactividades en comparación con las cápsulas convencionales basadas en elementos ligeros como carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc.”, explica Raúl García profesor de Química Inorgánica e investigador principal del estudio.
La preparación y el control de estos sistemas complejos siguen siendo difíciles y laboriosos. Para hacerlo más fácil, el grupo de la UVa ha utilizado una estrategia de construcción tipo LEGO, creando unidades moleculares que se pueden unir hasta construir la cápsula deseada
Las moléculas con forma de cápsula son nano-objetos de gran importancia. Las cavidades de su interior las habilitan para aplicaciones en múltiples áreas, incluyendo la administración de fármacos, el almacenamiento de gases y su utilización como nanoreactores, entre muchas otras. El tamaño, forma y reactividad de estas cápsulas son claves para realizar una aplicación específica. Por ejemplo, se pueden diseñar sistemas para encapsular un agente quimioterapéutico y liberarlo posteriormente en una zona diana del organismo, i.e., las células cancerosas.
“El estudio también ha mostrado que la reactividad de las moléculas varía cuando reaccionan en el interior de la cápsula, lo que es de gran importancia para desarrollar reacciones más selectivas y sistemas más sostenibles que generen menos residuos”, añade Raúl García, autor del artículo junto a los investigadores Álvaro García, Daniel Miguel, Dominic Wright y Celedonio Álvarez.
De momento, las investigaciones se han enmarcado en el área de la química fundamental. Ahora, el grupo está trabajando en las primeras etapas para alcanzar algunas de las aplicaciones prácticas mencionadas.
El articulo completo “Control estructural y dimensional de cápsulas de porfirina usando enlazadores tris(3-piridilo) del Grupo 15” está en acceso abierto para todo el público en: https://dx.doi.org/10.1039/d3sc02151c
