Una célula vegetal o animal utiliza numerosos procesos para clasificar y ensamblar pequeños bloques de construcción en moléculas más grandes, para reconstruir moléculas o disolverlas. Tales procesos dependen de las interacciones entre varios componentes celulares y están preprogramados al menos en algunos de losLos científicos intentan simular estos procedimientos celulares utilizando partículas de gel sintético, sin embargo, imitar la complejidad de los procesos naturales presenta una tarea formidable para los científicos Investigadores del DWI - Instituto Leibniz para Materiales Interactivos en Aachen y la Universidad de Friburgo ahoradesarrolló un conjunto de cuatro bloques de construcción diferentes, del tamaño de un micrómetro, que pueden auto clasificarse y ensamblarse en composiciones definidas y desmontarse con solo presionar un botón.
Un conjunto de ladrillos Lego azules, rojos, verdes y amarillos ayuda a visualizar este enfoque de investigación. Es muy sencillo construir un objeto multicolor a partir de estos ladrillos, sin considerar los colores de los ladrillos individuales. Para hacerlo un poco más complicado,inicialmente se podrían clasificar los ladrillos por su color y luego construir objetos que sean azules, rojos, verdes o amarillos. Estos procesos se denominan "ensamblajes no sociales" si son impulsados por ellos mismos. Para hacer las cosas aún más complejas, podríatambién construya algunos objetos de ladrillos rojos y azules y otros de ladrillos verdes y amarillos. Estos procesos, si se ejecutan simultáneamente, se denominan 'asambleas sociales'.
Los científicos de Aquisgrán y Friburgo resolvieron una tarea similar; sin embargo, a escala microscópica mediante el uso de pequeñas partículas de gel en lugar de ladrillos de Lego. Estos llamados microgeles son partículas de gel con forma de esponja, ricas en agua, que pueden modificarse químicamente."Utilizamos cuatro tipos diferentes de microgeles para nuestros experimentos. Los microgeles pueden autoensamblarse de una manera 'no social', permanecer entre ellos o ensamblarse de manera 'social', con un segundo tipo de microgel", explica el Dr.Alexander Kühne de DWI. Coordinó este proyecto junto con el Prof. Dr. Andreas Walther, un ex científico de DWI que recientemente se mudó a la Universidad de Friburgo.
El desafío de este proyecto era permitir que los microgeles distinguieran entre socios correctos e incorrectos. Para lograr esto, los científicos integraron interacciones moleculares para que solo los tipos específicos de microgeles interactuaran entre sí, al igual que una clave, que puedesolo abren una cerradura muy específica. Sin embargo, en lugar de llaves y cerraduras, los investigadores aplicaron moléculas intercambiables que se integran en restos de azúcar cíclicos. Accionados por ciertas condiciones químicas o por la luz, los investigadores pudieron controlar la forma molecular y sus interacciones durante el experimento.De esta manera, los microgeles pueden auto clasificarse, autoensamblarse y desmontarse con solo presionar un botón.
"Utilizamos este tipo de experimentos para comprender mejor los procesos que se ejecutan en las células naturales", dice Alexander Kühne. "Además, el progreso en este campo de investigación eventualmente nos ayudará a desarrollar materiales interactivos inspirados biológicamente".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DWI - Leibniz-Institut für Interaktive Materialien eV . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :