Los nanogeles son partículas blandas constituidas por cadenas de polímero con tamaños que oscilan entre los 10 y 1000 nanómetros. En muchos casos estás partículas son más pequeñas que las células y podrían incluso atravesar la membrana celular y entrar dentro de ellas.

Estás partículas han suscitado mucho interés en el campo de la biotecnología porque pueden variar su tamaño absorbiendo o expulsando agua,  y las sustancias que el agua contenga disueltas, de su interior en función de diversos parámetros del medio.  En otras palabras: Pueden llenarse o vaciarse cuando cambia la temperatura, el pH, la concentración salina… o incluso la radiación electromagnética del medio en que se encuentran.  Esto convierte a los nanogeles en candidatos muy atractivos para un sinfín de aplicaciones biotecnológicas, que incluyen los biosensores o la liberación de fármacos. Por ejemplo: Muchos parámetros fisiológicos (como la temperatura o el pH) de una región del cuerpo invadida por un tumor pueden diferir de las medio circundante. Podríamos intentar diseñar nanogeles que, al llegar a esa zona del cuerpo, se hinchasen liberando el fármaco que actúa contra el cáncer, lo que haría que dicha medicación fuese mucho más eficiente y tuviese menos efectos secundarios.

Pero para alcanzar este objetivo y otros similares, es necesario entender muy bien cuáles son los mecanismos físico-químicos que controlan el hinchamiento y vaciamiento de estos materiales ‘inteligentes’. Es precisamente en esta tarea donde pretende contribuir el proyecto ‘Simulación de nanopartículas blandas de polielectrolito útiles en bio-aplicaciones’, que se llevará a cabo en los próximos tres años, gracias a la financiación del Ministerio de Economía y Competitividad, en la Escuela Politécnica Superior de Linares.

La intención es simular por ordenador el comportamiento de estas partículas. Hoy en día, la simulación por computador es una herramienta fundamental en el estudio y desarrollo de nuevos materiales. Una de las ventajas que ofrecen las técnicas de simulación es la poder visualizar las diferentes configuraciones que pueden adoptar estas partículas blandas en función de las condiciones del medio. Teniendo en cuenta que trabajamos con partículas del tamaño de los virus, o incluso más pequeñas, es fácil comprender lo valiosa que resulta esa información. Otra de las ventajas de la simulación es que podemos ‘sintetizar’ nanogeles con características diferentes y estudiar su comportamiento con relativa facilidad. Podemos, por ejemplo, variar la carga eléctrica de estos sistemas o la longitud de sus cadenas poliméricas con sólo cambiar el valor de estos parámetros en el programa de simulación. Hacer esto con una amplia colección de nanogeles reales cuesta tiempo y dinero.

Nanogel

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