{"id":25892,"date":"2018-08-06T18:24:43","date_gmt":"2018-08-06T18:24:43","guid":{"rendered":"http:\/\/cinv.uv.cl\/con-tecnicas-computacionales-estudian-efectos-toxicos-de-nanoparticulas\/"},"modified":"2019-02-26T20:22:53","modified_gmt":"2019-02-26T20:22:53","slug":"con-tecnicas-computacionales-estudian-efectos-toxicos-de-nanoparticulas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/con-tecnicas-computacionales-estudian-efectos-toxicos-de-nanoparticulas\/","title":{"rendered":"Con t\u00e9cnicas computacionales estudian efectos t\u00f3xicos de nanopart\u00edculas"},"content":{"rendered":"<p>[vc_row 0=&#8221;&#8221;][vc_column css=&#8221;.vc_custom_1551212564524{background-color: #ffffff !important;}&#8221;][vc_column_text 0=&#8221;&#8221;]<strong>Jos\u00e9 Antonio G\u00e1rate, investigador del\u00a0Instituto Milenio,\u00a0Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valpara\u00edso, CINV, lidera estudios.<\/strong><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-25163\" src=\"http:\/\/cinv.uv.cl\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/Foto-Jos\u00e9-Antonio-G\u00e1rate.jpg\" alt=\"\" width=\"5661\" height=\"3774\" srcset=\"https:\/\/cinv.uv.cl\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/Foto-Jos\u00e9-Antonio-G\u00e1rate.jpg 5661w, https:\/\/cinv.uv.cl\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/Foto-Jos\u00e9-Antonio-G\u00e1rate-300x200.jpg 300w, https:\/\/cinv.uv.cl\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/Foto-Jos\u00e9-Antonio-G\u00e1rate-768x512.jpg 768w, https:\/\/cinv.uv.cl\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/Foto-Jos\u00e9-Antonio-G\u00e1rate-1024x683.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 5661px) 100vw, 5661px\" \/><\/p>\n<p>Un grupo de cient\u00edficos del\u00a0<strong>Instituto Milenio<\/strong>,\u00a0<strong>Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valpara\u00edso<\/strong>, <strong>CINV<\/strong>,\u00a0liderado por el investigador\u00a0Jos\u00e9 Antonio G\u00e1rate,\u00a0est\u00e1 aplicando t\u00e9cnicas computacionales para entender, a nivel at\u00f3mico, el funcionamiento de sistemas biol\u00f3gicos. Los estudios ayudar\u00e1n a analizar los potenciales efectos t\u00f3xicos de nanopart\u00edculas, y potencialmente crear nuevas terapias.<\/p>\n<p>Nano significa una reducida parte de un metro, espec\u00edficamente, mil millones menos, y en ese contexto, las investigaciones apuntan a conocer\u00a0la interacci\u00f3n de min\u00fasculas prote\u00ednas humanas con determinados f\u00e1rmacos, y con material particulado, denominado nanopart\u00edculas. \u201cEsta \u00e1rea de trabajo es relevante y como ejemplo, podemos se\u00f1alar que existen muchos estudios sobre el grafeno -superficies del grosor de un \u00e1tomo-\u00a0 tales como un antibi\u00f3tico, dado que \u00e9ste funciona como un nano-bistur\u00ed, cortando la envoltura o membrana que cubre a las bacterias. Por lo tanto, el conocimiento de sus efectos sobre c\u00e9lulas humanas es esencial para el desarrollo de futuras terapias\u201d, explica el investigador del CINV.<\/p>\n<p>Las prote\u00ednas son grandes mol\u00e9culas compuestas por miles de \u00e1tomos y, por lo tanto, es dif\u00edcil predecir su comportamiento cuando se ven enfrentadas a f\u00e1rmacos o nanopart\u00edculas. \u201cEs por esto que nuestras investigaciones se realizan en el contexto de la din\u00e1mica molecular, una t\u00e9cnica de simulaci\u00f3n computacional que modela mol\u00e9culas como esferas conectadas por resortes, permitiendo visualizar el movimiento de las part\u00edculas, como si fuera una pel\u00edcula, y en cuyo escenario los actores principales son las prote\u00ednas\u201d, explica Jos\u00e9 Antonio G\u00e1rate.<\/p>\n<p>La simulaci\u00f3n molecular nace como una respuesta a la necesidad de estudiar aquellas part\u00edculas que no se pueden observar mediante un microscopio electr\u00f3nico tradicional o cuyos tiempos de acci\u00f3n son tan peque\u00f1os, que se vuelve imposible medirlos en un laboratorio. \u201cEstos procesos, se entienden con mayor claridad a trav\u00e9s de herramientas computacionales y ejercicios num\u00e9ricos, en los cuales queremos profundizar para entender la interacci\u00f3n de prote\u00ednas humanas en general con determinados f\u00e1rmacos y nanopart\u00edculas hechas de carbono entre los cuales se encuentran nanotubos, fullerenos y grafeno\u201d, explica el ingeniero en Biotecnolog\u00eda Molecular.<\/p>\n<p>El investigador se\u00f1ala que, durante\u00a0las \u00faltimas dos d\u00e9cadas, las t\u00e9cnicas realizadas en computadores se han convertido en una herramienta indispensable para la comprensi\u00f3n de procesos qu\u00edmicos a nivel nanom\u00e9trico. No obstante, a pesar de los importantes avances en la manipulaci\u00f3n de la materia a nivel molecular, sigue siendo dif\u00edcilmente accesible por medios experimentales tradicionales.\u00a0Por su parte, la nanotecnolog\u00eda es una estrategia a peque\u00f1a escala, mediante la cual es posible manipular la materia a un tama\u00f1o tan \u00ednfimo que no puede ser visto por el ojo humano.<\/p>\n<p>\u201cNosotros estamos realizando f\u00edsica del siglo XIX, pero con s\u00faper computadores. Lo que hacemos es simular estas mol\u00e9culas -con la gracia de que podemos verlas como se comportan en la pantalla del computador- y eso lo tratamos de correlacionar con experimentos. La idea es estudiar algunas de las enzimas del est\u00f3mago, que son las prote\u00ednas encargadas de digerir los alimentos y su interacci\u00f3n con nanopart\u00edculas de carbono. Queremos aclarar y comprender potenciales efectos t\u00f3xicos de estas interacciones a priori, ya que inevitablemente vamos a estar expuestos a nanopart\u00edculas que provengan\u00a0de productos y procesos industriales todos los d\u00edas. Por ejemplo, se estima que el mercado de nanotubos de carbono superar\u00e1 los mil millones de d\u00f3lares para el 2019. En este sentido, el desarrollo responsable de la nanotecnolog\u00eda, es decir la investigaci\u00f3n de efectos no esperados y negativos de productos o procesos industriales\u00a0que utilicen la nanotecnolog\u00eda, requiere de este tipo de estudios\u201d, enfatiza G\u00e1rate.<\/p>\n<h3>Mol\u00e9culas y Pac-Man<\/h3>\n<p>Para comprender el funcionamiento de la din\u00e1mica molecular Jos\u00e9 Antonio G\u00e1rate explica que las mol\u00e9culas son como el videojuego de principios de los a\u00f1os 80: Pac-Man.<\/p>\n<p>\u201cLas prote\u00ednas son como Pac-Man y los f\u00e1rmacos\/nanopart\u00edculas son las pelotitas que deb\u00eda atrapar. Estos deben tener el tama\u00f1o suficiente para que puedan ingresar sin dificultad por su boca. Hay distintos tipos de mol\u00e9culas que son como las pelotitas, que ser\u00edan las distintas drogas o f\u00e1rmacos que luego se van a la industria farmac\u00e9utica. Nosotros debemos ver qu\u00e9 pelotitas prefiere Pac-Man y eso se lo informamos a los profesionales del laboratorio para que hagan esas mol\u00e9culas, las prueben y desarrollen nuevas terapias\u201d.<\/p>\n<p>Mediante simulaciones computacionales los cient\u00edficos pueden manipular el tama\u00f1o y las caracter\u00edsticas de las mol\u00e9culas, lo cual es significativamente m\u00e1s econ\u00f3mico y \u00f3ptimo que realizar un experimento tradicional en un laboratorio.<\/p>\n<h3>Alquimia computacional<\/h3>\n<p>El Profesor Asistente de la Universidad de Valpara\u00edso se\u00f1ala que los antiguos alquimistas pensaban que pod\u00edan transformar un \u00e1tomo o mol\u00e9cula en otro elemento, como, por ejemplo, convertir plomo en oro.<\/p>\n<p>\u201cNosotros tomamos estas mol\u00e9culas y al estar frente a un computador no estamos limitados por la realidad. Podemos transformar part\u00edculas r\u00e1pidamente y a muy bajo costo, evitando los tiempos de s\u00edntesis molecular. As\u00ed podemos estimar la afinidad entre Pac-Man y distintas bolitas de una forma muy econ\u00f3mica. Es por este motivo que somos considerados alquimistas computacionales, porque transformamos las part\u00edculas de manera eficiente\u201d.<\/p>\n<h3>Propiedades nanotecnol\u00f3gicas<\/h3>\n<p>Jos\u00e9 Antonio G\u00e1rate explica que sus investigaciones, financiadas gracias a dos proyectos de CONICYT y el apoyo de la Iniciativa Cient\u00edfica Milenio, est\u00e1n relacionadas con la nanotoxicolog\u00eda: un \u00e1rea emergente en la que se trabaja a muy peque\u00f1as escalas y se analizan los potenciales efectos de las part\u00edculas en la salud humana.<\/p>\n<p>\u201cNano significa una muy peque\u00f1a parte de un metro (mil millones menos), una peque\u00f1\u00edsima part\u00edcula que est\u00e1 en el mismo nivel de los \u00e1tomos, por lo que sus propiedades son muy distintas e interact\u00faan directamente con c\u00e9lulas y prote\u00ednas. Las t\u00e9cnicas que utiliza nuestro equipo de investigaci\u00f3n permiten ampliar en detalle las propiedades de las part\u00edculas y realizar predicciones en su comportamiento frente a distintos escenarios\u201d.<\/p>\n<p>Vea esta noticia en <a href=\"http:\/\/www.mercuriovalpo.cl\/impresa\/2018\/07\/19\/full\/cuerpo-principal\/6\/\">El Mercurio.<\/a>[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Un grupo de cient\u00edficos,\u00a0est\u00e1 aplicando t\u00e9cnicas computacionales para entender, a nivel at\u00f3mico, el funcionamiento de sistemas biol\u00f3gicos.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":25164,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[118],"tags":[],"table_tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25892"}],"collection":[{"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=25892"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25892\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":29028,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25892\/revisions\/29028"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/25164"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=25892"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=25892"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=25892"},{"taxonomy":"table_tags","embeddable":true,"href":"https:\/\/cinv.uv.cl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/table_tags?post=25892"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}