1. No category

Nanobiociencia: fusión de biotecnología y
nanotecnología
Por Felipe Sánchez Banda
Saltillo, Coahuila. 7 de octubre de 2016 (Agencia Informativa
Conacyt).- Científicos del Cuerpo Académico de Nanobiociencia de la
Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de
Coahuila (Uadec) desarrollan procesos para nanosistemas magnéticos
biocompatibles, con aplicación potencial, a escala nanométrica, en
diversos tipos de industria.
Este proyecto busca crear una sinergia entre la nanociencia y
nanotecnología con la biotecnología desde diferentes procesos, al
incorporar biomoléculas en matrices de sistemas nanoestructurados con
propiedades magnéticas, con el objetivo de que estos sistemas
interaccionen químicamente con diversos bioproductos como enzimas,
proteínas, polisacáridos y demás productos derivados de la fermentación
de diferentes microorganismos como bacterias, hongos y levaduras.
Las enzimas son utilizadas como catalizadores biológicos; sin embargo,
el proceso para obtener y reutilizar estos productos es costoso.
“El proceso principal que se está desarrollando es reutilizar los
biocatalizadores enzimáticos. Las enzimas son catalizadores biológicos,
pero muchas veces es costoso obtenerlos”, explicó el doctor Rodolfo
Ramos González, Catedrático Conacyt comisionado al Cuerpo Académico
de Nanobiociencia de la FCQ de la Uadec.
Uno de los principales objetivos de la investigación es desarrollar y
caracterizar sistemas de biocatalizadores, a partir de enzimas
inmovilizadas en las nanopartículas magnéticas funcionalizadas, es decir
nanopartículas sintetizadas específicamente para estas aplicaciones. Ya
que al utilizarlas de manera tradicional, la enzima y su propiedad
catalítica se pierden y hay que alimentar nuevamente el reactor en el
que se desarrolla el proceso, lo que eleva notablemente los costos.
“Si podemos estabilizar los biocatalizadores en la superficie de las
nanopartículas magnéticas, podemos hacer la recuperación magnética
de estos biocatalizadores. Aquí es poder reutilizarlos, hacer un reciclaje
de las enzimas, lo que permitirá reutilizarlas de cuatro a diez veces e
incluso más”, puntualizó el investigador.
En trámite de patente
Además de este proceso, para otras aplicaciones potenciales se diseñará
un nuevo método de extracción, purificación y reutilización enzimática,
basado en el principio de la separación magnética mediada por la
interacción de la enzima con un compuesto afín a su sitio activo.
“Otra aplicación es hacer la purificación y extracción de estos sistemas
catalíticos enzimáticos, normalmente se obtienen por medio de
fermentaciones y los procesos de extracción y purificación son costosos
y complicados. Entonces, si nosotros pudiéramos anclarle a una
nanopartícula magnética una molécula que sea afín a esa enzima que
queremos purificar, podríamos utilizar la propiedad magnética de la
nanopartícula para acarrear enzimas”, indicó el doctor Ramos González.
Con estos desarrollos, el proyecto impactará de manera directa en la
innovación de los procesos de fermentación dentro de la industria de la
biotecnología alimentaria y el desarrollo de nuevos procesos de
extracción de enzimas y sus inhibidores como principios activos para la
industria farmacéutica. Además, estos procesos pueden ser utilizados en
métodos de obtención de biocombustibles y en aplicaciones de
tratamientos de remediación medioambiental.
Hasta el momento, la investigación ha generado dos artículos científicos,
un capítulo de un libro y una solicitud de patente.
En un futuro, según el doctor Ramos González, los científicos buscarán
realizar el escalamiento de los procesos que sean factibles a nivel planta
piloto.
“Todo inicia a nivel laboratorio, lo que vendría a mediano y largo plazo
es poder estandarizar y optimizar los procesos y hacer un escalamiento
a nivel planta piloto para poder proponer, a la industria que esté
interesada en aplicar estos sistemas, estos materiales como una vía
alterna y económica para sus necesidades”, detalló el científico.
Contacto
Dr. Rodolfo Ramos González
Facultad de Ciencias Químicas, Uadec
01 (844) 416 9213 ext. 227
[email protected]
[email protected]
http://www.quimicas.uadec.mx/
Solicitud ante el IMPI: MX/a/2016/008117
Sistema superparamagnético nanoestructurado recubierto de quitosán
para inmovilización de microorganismos, su eliminación de medio líquido
o aplicación en procesos de fermentación.