Los científicos de la Universidad de Friburgo han desarrollado sistemas de materiales que están compuestos de componentes biológicos y materiales poliméricos y son capaces de percibir y procesar información. Estos sistemas biohíbridos fueron diseñados para realizar ciertas funciones, como el conteo de pulsos de señal para liberarmoléculas bioactivas o fármacos en el momento adecuado, o para detectar enzimas y moléculas pequeñas como los antibióticos en la leche. El equipo interdisciplinario presentó sus resultados en algunas de las revistas líderes en el campo, entre ellas Materiales avanzados y Materiales de hoy .
Los sistemas vivos como células y organismos y los sistemas eléctricos como las computadoras responden a diferente información de entrada y tienen diversas capacidades de salida. Sin embargo, la propiedad fundamental que comparten estos complejos sistemas es la capacidad de procesar información. En el pasadoDurante dos décadas, los científicos han aplicado los principios de la ingeniería eléctrica para diseñar y construir células vivas que perciben y procesan información y realizan las funciones deseadas. Este campo se llama biología sintética y tiene muchas aplicaciones interesantes en los sectores médico, biotecnológico, energético y medioambiental..
"Gracias al gran progreso en nuestra comprensión de los componentes y el cableado de los procesos de señalización biológica, ahora estamos en una etapa en la que podemos transferir módulos biológicos de la biología sintética a los materiales", explica el investigador principal, el profesor Wilfried Weber de la Facultad deBiology and the BIOSS Center for Biological Signaling Studies. Un paso fundamental en el desarrollo de estos sistemas de materiales inteligentes fue alinear de manera óptima la actividad de los componentes básicos biológicos. Al igual que en las computadoras, la incompatibilidad de los componentes individuales podría bloquear el sistema en general. Clave para superareste desafío fueron los modelos matemáticos cuantitativos desarrollados por el profesor Jens Timmer y el Dr. Raphael Engesser de la Facultad de Matemáticas y Física.
"Una gran cosa acerca de estos sistemas de materiales inspirados en la biología sintética es su versatilidad", dice Hanna Wagner, primera autora de uno de los estudios y candidata a doctorado en la Spemann Graduate School of Biology and Medicine SGBM.El concepto de diseño presentado en estos estudios proporciona un modelo para la ingeniería de sistemas de materiales biohíbridos que pueden detectar y procesar diversas señales físicas, químicas o biológicas y realizar las funciones deseadas, como la amplificación de señales, el almacenamiento de información o la liberación controlada de bioactivos.moléculas. Por tanto, estos materiales innovadores podrían tener amplias aplicaciones en la investigación, la biotecnología y la medicina.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Friburgo . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencias de revistas :
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