{"id":9329,"date":"2018-03-21T10:01:27","date_gmt":"2018-03-21T16:01:27","guid":{"rendered":"http:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=9329"},"modified":"2018-03-21T10:03:58","modified_gmt":"2018-03-21T16:03:58","slug":"nanomateriales-optimizacion-en-la-extraccion-de-adn","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/nanotecnologia\/nanomateriales-optimizacion-en-la-extraccion-de-adn\/","title":{"rendered":"Nanomateriales: optimizaci\u00f3n en la extracci\u00f3n de ADN"},"content":{"rendered":"

Sobre una mesa de trabajo en el interior de un laboratorio, diversas soluciones qu\u00edmicas son sintetizadas hasta obtener las esferas de n\u00facleo magn\u00e9tico y recubiertas de \u00f3xido de silicio, cuyo di\u00e1metro oscila entre 20 y 40 nan\u00f3metros.<\/p>\n

\"1-HEAD_adn2018.jpg\"<\/p>\n

Las dimensiones de las nanopart\u00edculas \u2014imperceptibles a simple vista\u2014 se verifican en el microscopio electr\u00f3nico de transmisi\u00f3n o el microscopio electr\u00f3nico de barrido, sofisticadas herramientas que permiten observar los detalles de la esfera de superficie porosa a nivel nanom\u00e9trico.<\/p>\n

Este tipo de nanomateriales es accesible de forma comercial para la aplicaci\u00f3n de t\u00e9cnicas de extracci\u00f3n de ADN; sin embargo, especialistas del Centro de Nanociencias y Nanotecnolog\u00eda (Cnyn<\/a>) de la Universidad Nacional Aut\u00f3noma de M\u00e9xico (UNAM<\/a>), campus Ensenada, y de la Universidad Aut\u00f3noma de Baja California (UABC<\/a>) colaboran para mejorarlos.<\/p>\n

El doctor Hugo Tiznado V\u00e1zquez, investigador responsable del Laboratorio de Ingenier\u00eda de Superficies del Cnyn, expuso en entrevista que hasta ahora han logrado desarrollar los materiales disponibles en el mercado, pero trabajan en hacerlos m\u00e1s eficientes.<\/p>\n

\u201cLo que sigue es modificar la superficie de esas esferas, por ahora son de \u00f3xido de silicio, pero, \u00bfqu\u00e9 tal si quieres una extracci\u00f3n de ADN con mayores rendimientos? Modificamos la superficie, que es donde ocurre esa absorci\u00f3n, para que interaccione en mayor grado con las mol\u00e9culas de ADN\u201d, explic\u00f3.<\/p>\n

La extracci\u00f3n de ADN es solo una de las aplicaciones que han sido detectadas para este tipo de nanopart\u00edculas, ya que con distintos recubrimientos los especialistas podr\u00edan modificar sus funciones y ampliar el rango de aplicaciones, por ejemplo, la extracci\u00f3n de diversas prote\u00ednas del ADN.<\/p>\n

\u201cLo anterior se puede lograr si recubrimos la superficie porosa de las esferas de \u00f3xido de silicio con un material af\u00edn a la prote\u00edna que quiero extraer. El reto cient\u00edfico es ahora obtener recubrimientos totalmente uniformes a una superficie con poros de tan solo unos cuantos nan\u00f3metros de di\u00e1metro, para este objetivo se usan estrategias de ingenier\u00eda de superficies, las cuales nos permiten modificar a conveniencia la superficie de los materiales\u201d, observ\u00f3 el investigador del Cnyn.<\/p>\n

Tecnolog\u00eda at\u00f3mica<\/h4>\n

Dep\u00f3sito por capa at\u00f3mica (ALD, por sus siglas en ingl\u00e9s) es como se denomina a la t\u00e9cnica aplicada por los especialistas del Laboratorio de Ingenier\u00eda de Superficies del Cnyn para recubrir estructuras como las esferas de \u00f3xido de silicio.<\/p>\n

\"1-tecnicaadn2018.jpg\"Para la aplicaci\u00f3n de la t\u00e9cnica por ALD, los investigadores adquirieron equipo especializado con recursos del\u00a0Fondo de Infraestructura Cient\u00edfica<\/a>\u00a0del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (Conacyt<\/a>).<\/p>\n

El doctor Hugo Tiznado mencion\u00f3 que el espesor de las capas del recubrimiento es a nivel de \u00e1tomos y adem\u00e1s la t\u00e9cnica permite realizar el dep\u00f3sito en toda la superficie \u2014en este caso\u2014 de la esfera.<\/p>\n

\u201cALD deposita por todos los lados: hacia los lados y por abajo y arriba de los objetos, pero eso est\u00e1 bien porque quieres recubrir toda la esfera u otro objeto, es decir, es una ventaja\u201d, indic\u00f3.<\/p>\n

Ya sea que busquen que la superficie del material sea m\u00e1s o menos conductora o simplemente cambiar el material para una aplicaci\u00f3n espec\u00edfica, los cient\u00edficos del Cnyn elaboran recubrimientos cuyo principal fin est\u00e1 en las propiedades que obtendr\u00e1n.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo funcionan las nanopart\u00edculas?<\/h4>\n

El proceso que un especialista en biolog\u00eda molecular lleva a cabo para extraer el ADN de un organismo puede llegar a ser complejo: implica trabajar con disolventes, realizar procesos de extracciones, centrifugar, secar, calentar, filtrar y toda una serie de pasos que constituyen un proceso de horas para la extracci\u00f3n de material gen\u00e9tico.<\/p>\n

Las nanopart\u00edculas desarrolladas por los investigadores de la UNAM y la UABC simplifican ese proceso, ya que estas se colocan en el organismo\u00a0al que se le extraer\u00e1 el ADN y, utilizando campos magn\u00e9ticos externos que\u00a0toman ventaja de las propiedades magn\u00e9ticas de las nanopart\u00edculas,\u00a0logran retirarlas como un sistema que ya absorbi\u00f3 el ADN.<\/p>\n

El doctor Franklin Mu\u00f1oz Mu\u00f1oz, profesor investigador de la Facultad de Ingenier\u00eda, Arquitectura y Dise\u00f1o (FIAD) de la UABC y colaborador en el proyecto, refiri\u00f3 que aunque este principio y algunos tipos de part\u00edculas ya est\u00e1n\u00a0disponibles en el mercado, el material con el que est\u00e1n elaboradas resulta altamente t\u00f3xico cuando interact\u00faa con sistemas biol\u00f3gicos.<\/p>\n

\u201cEntonces, con la estrategia de aplicar recubrimientos sobre sistemas de nanopart\u00edculas, formando as\u00ed un tipo de nanopart\u00edcula que se llama n\u00facleo-coraza, se logra cambiar la superficie de ese sistema magn\u00e9tico, para que dicha toxicidad o inestabilidad qu\u00edmica se vea reducida al encapsularla con otro material que sea biocompatible. De esta forma, se saca ventaja de todas las propiedades de este sistema, ya que conservar\u00eda la propiedad magn\u00e9tica del material n\u00facleo, pero en su superficie o coraza tendr\u00eda grupos espec\u00edficos que pueden interaccionar f\u00edsicamente con el ADN\u201d.<\/p>\n

\"1-franklin2018.jpg\"
Doctor Franklin Mu\u00f1oz Mu\u00f1oz, investigador de la UABC.<\/figcaption><\/figure>\n

Cuando las nanopart\u00edculas entran en contacto con las mol\u00e9culas de ADN, una interacci\u00f3n de tipo electrost\u00e1tico ocurre entre la superficie de las nanopart\u00edculas y el ADN. A la vez, la propiedad magn\u00e9tica, determinada por el n\u00facleo de la nanopart\u00edcula, hace que la extracci\u00f3n con aplicaci\u00f3n de campos magn\u00e9ticos externos sea posible; posteriormente, con procesos de lavados es posible aislar el ADN y recuperar el sistema de nanopart\u00edculas para ser reutilizadas.<\/p>\n

\u201cEstos sistemas generar\u00edan una gran ventaja con respecto a otros sistemas existentes, ya que al aplicar nanotecnolog\u00eda, se logra que una reducci\u00f3n del tama\u00f1o de part\u00edcula cause un aumento en el \u00e1rea de contacto del sistema, en otros t\u00e9rminos, entre m\u00e1s peque\u00f1o el sistema, m\u00e1s capacidad de absorci\u00f3n puede llegar a tener. Adem\u00e1s, para este tipo de aplicaciones, se ha observado que otros protocolos de extracci\u00f3n requieren compuestos o disolventes cuyo almacenaje o desecho pueden resultar peligrosos para el medio ambiente, debido principalmente a su alta toxicidad\u201d, subray\u00f3 el doctor Franklin Mu\u00f1oz.<\/p>\n

M\u00e1s peque\u00f1o, m\u00e1s eficiente<\/h4>\n

Aunque comercialmente existen sistemas similares al de las nanopart\u00edculas desarrolladas por los investigadores de la UABC y la UNAM, su tama\u00f1o les da una ventaja.<\/p>\n

El doctor Franklin Mu\u00f1oz mencion\u00f3 que los sistemas disponibles en el mercado se basan en el uso de micropart\u00edculas o part\u00edculas; en cambio, las nanopart\u00edculas en combinaci\u00f3n con los nuevos materiales utilizados logran aumentar el \u00e1rea de contacto con el ADN y, en consecuencia, absorber m\u00e1s.<\/p>\n

Los avances obtenidos por los investigadores que colaboran en el proyecto son consistentes; sin embargo, ahora sus esfuerzos se centran en optimizar los resultados, como por ejemplo, dar mayor especificidad al material y\u00a0que logre aislar mol\u00e9culas de ADN con mayor pureza.<\/p>\n

El objetivo final es obtener un producto que sea competitivo dentro de los sistemas que ya existen en el mercado, que tenga un mayor rendimiento y sea m\u00e1s espec\u00edfico para que la purificaci\u00f3n del ADN sea un proceso eficiente.<\/p>\n

Fuente:\u00a0Agencia Informativa Conacyt<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Sobre una mesa de trabajo en el interior de un laboratorio, diversas soluciones qu\u00edmicas son sintetizadas hasta obtener las esferas de n\u00facleo magn\u00e9tico y recubiertas de \u00f3xido de silicio, cuyo di\u00e1metro oscila entre 20 y 40 nan\u00f3metros.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":9332,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[170],"tags":[],"class_list":["post-9329","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-nanotecnologia"],"yoast_head":"\nNanomateriales: optimizaci\u00f3n en la extracci\u00f3n de ADN - Observatorio Tecnol\u00f3gico de Hidalgo<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/nanotecnologia\/nanomateriales-optimizacion-en-la-extraccion-de-adn\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"en_US\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Nanomateriales: optimizaci\u00f3n en la extracci\u00f3n de ADN - 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