Estudio de nanoestructuras formadas por la combinación de polipéptidos anfifílicos en bloque con cargas complementarias

Abstract

Debido a su biocompatibilidad, la precisión con la que puede diseñarse su estructura y su capacidad para coacervarse bajo condiciones fisiológicas, los recombinámeros de tipo elastina (ELRs) se han postulado como una herramienta polivalente en biomedicina. Si bien el proceso de coacervación de estos materiales ha sido ampliamente estudiado, las nanoestructuras formadas por la combinación de diferentes recombinámeros son un campo poco investigado por el momento. Debido a esto y a que la distribución de los iones en solución juega un papel importante en el proceso de coacervación, se ha estudiado la posible existencia de sinergias a la hora de formar nanoestructuras cuando se encuentran dos ELRs con cargas complementarias en la misma disolución y a diferentes proporciones de carga. Mediante calorimetría diferencial de barrido se han establecido las temperaturas de transición a las cuales se forman dichas estructuras. Por otra parte, mediante dispersión dinámica de la luz se ha observado la dependencia del tamaño en función de la proporción de carga. Finalmente, utilizando microscopía de transmisión electrónica se han podido constatar la morfología y dimensiones de dichas estructuras supramoleculares. Los resultados obtenidos demuestran que, efectivamente, existen sinergias ligadas a la relación de carga eléctrica entre polímeros. Esto abre la puerta a diseñar nanoestructuras con nuevas propiedades, las cuales mejorarán el desempeño de los ELRs en sus funciones actuales (tales como su uso como nanoportadores o para la construcción de biosensores), e incluso permitirán desarrollar nuevas aplicaciones en el futuro.

Due to their biocompability, tunability and coacervation capacity under physiological conditions, elastin-like recombinamers (ELRs) have become a polivalent tool in biomedicine. Whilst ELRs coacervation process has been thoroughly studied, little is known yet about structure formation as a result of a combination of recombinamers. Because of this, and taking into account that ion distribution is a key factor in coacervation, this study is centered around the existence of potential synergies in structure formation when two ELRs with opposite charges are present in solution, with different charge rates. First, scattering transition temperatures for coacervation has been set utilizing differential scanning calorimetry. Afterwards, the dependence between mean size and charge rate has been analyzed through dynamic light. Lastly, by the usage of transmission electron microscopy, the morphology and dimensions of supramolecular structures has been studied. These results show that, as we expected, charge rate create synergies in structure formation. Hence, taking this into account, new nanostructures with novel properties could be designed and manufactured, leading to an upgrade in ELR’s actual usage (as nanocarriers or as a part of biosensors, for example) and new implementations.