El proyecto CHIRAL-PRO, liderado por el profesor Luis Liz Marzán del CIC biomaGUNE, ha recibido uno de los Synergy Grants, de 9,2 millones de euros, del Consejo Europeo de Investigación (ERC), uno de los fondos más prestigiosos para proyectos innovadores de investigación. Esta iniciativa reúne los equipos de BioNanoPlasmónica del CIC biomaGUNE, el grupo de Materiales Biomiméticos de la Universidad de Vigo, el grupo de la profesora Sara Bals de la Universidad de Amberes y el equipo del profesor Nicholas A. Kotov de la Universidad de Michigan, con el objetivo de desarrollar nanopartículas avanzadas con propiedades ópticas excepcionales, que podrían tener aplicaciones transformadoras en áreas como la biomedicina, los biosensores y las telecomunicaciones.
El objetivo principal de CHIRAL-PRO es diseñar nanopartículas, con formas geométricas predeterminadas, que sean capaces de unirse de manera selectiva y robusta a proteínas y fibras formadas por proteínas, a una escala nanométrica. Este tipo de nanopartículas son conocidas como quirales y se están investigando para desarrollar nuevos materiales y dispositivos con propiedades ópticas únicas.
Las nanopartículas quirales
La novedad del proyecto es el enfoque en las nanopartículas quirales, siendo esta última una propiedad geométrica que no permite que un objeto pueda superponerse con su imagen especular. El profesor de CIC biomaGUNE pone el ejemplo de las manos, donde una mano es la imagen especular de la otra, pero no pueden encajar perfectamente, concepto que se aplica en el mundo de las moléculas y biomoléculas.
La quiralidad tiene aplicaciones cruciales en la creación de uniones más fuertes y selectivas entre nanopartículas y biomoléculas. Esto podría mejorar la eficiencia de los biosensores. También podría abrir nuevas posibilidades en biomedicina, como el desarrollo de tratamientos más específicos y efectivos, y en telecomunicaciones, mejorando dispositivos ópticos más rápidos y eficientes.
Inteligencia artificial
Para ello, será clave el uso de inteligencia artificial, que permitirá crear un sistema de síntesis predictiva de las nanopartículas. "Utilizando las propiedades ópticas especiales de estas nanopartículas, podremos alcanzar una biodetección selectiva y la fabricación de dispositivos más eficientes”, ha explicado el profesor.
Además, el proyecto involucra a diferentes equipos especializados en diferentes áreas. El gerupo del CIC biomaGUNE y la Universidad de Vigo se centrarán en la síntesis de las nanopartículas y en comprender los mecanismos que determinan su forma y tamaño. Por su parte, el grupo de Sara Bals en la Universidad de Amberes se encargará de desarrollar técnicas avanzadas de tomografía electrónica para estudiar las nanopartículas en tres dimensiones, lo que permitirá observar cómo interactúan con proteínas en un entorno líquido, una tarea compleja a esa escala. El grupo de Nicholas A. Kotov en la Universidad de Michigan se especializará en aplicar inteligencia artificial para predecir y mejorar las interacciones entre nanopartículas y biomoléculas.
