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Ajustar muestras para química de alta velocidad
Una nueva forma de imprimir y modificar muestras moleculares a nanoescala podría significar un descubrimiento de fármacos y una experimentación científica más rápidos. La química combinatoria, que expone una gran variedad de moléculas ligeramente diferentes a muestras en paralelo, es una forma extremadamente rápida de detectar moléculas de fármacos o de probar la forma en que ciertas moléculas afectan a las células biológicas.
Investigadores del Instituto Internacional de Nanotecnología de la Universidad Northwestern, en Chicago, dirigido por el director Chad Mirkin , han ideado una forma de preparar rápidamente el tipo más pequeño de matriz de química combinatoria. Probaron el enfoque exponiendo células madre a muestras de fibronectina de diferentes tamaños, una proteína que juega un papel importante en la adhesión, el crecimiento y la diferenciación celular. Los investigadores utilizaron una técnica de nanoimpresión desarrollada previamente por el grupo de Mirkin, llamada litografía con bolígrafo de polímero, que entrega muestras a un sustrato en paralelo a través de las puntas de millones de bolígrafos en forma de pirámide.
La innovación fue inclinar ligeramente la matriz a medida que se depositaban estas moléculas, de modo que las pirámides más cercanas a la superficie hagan más contacto y dejen más material, mientras que las más lejanas dejen menos. Mirkin y sus colegas encontraron que, al inclinar una matriz solo 0.01 grados, podían crear 25 millones de depósitos de fibronectina de diferente tamaño y estructura.
Cuando aplicaron células madre a la matriz, encontraron que el tamaño de las moléculas de fibronectina controlaba la diferenciación de estas células. En el experimento, solo ajustamos el tamaño, dice Mirkin, cuyo grupo publicó sus resultados en Actas de la Academia Nacional de Ciencias a principios de este mes
Eventualmente, puede ser posible cambiar otras características de las muestras, como la composición o la forma, utilizando la misma técnica. Estas son características comunes exploradas por las compañías farmacéuticas, dice Mirkin.
La técnica que desarrollaron es extremadamente poderosa con la generación de una gran cantidad de características en paralelo, dice Bing Yan , director del Centro de Química Analítica de Alto Rendimiento del Hospital de Investigación Infantil St Jude en Memphis, Tennessee, que no participó en la investigación. El número por sí solo es muy impresionante.
Junto con las pruebas de drogas, Yan dice que el enfoque podría usarse para probar la reactividad de los catalizadores y las propiedades de nuevos materiales.