Investigadores aragoneses estudian las propiedades magnéticas de nanopartículas contenidas en proteínas

Panter 24/12/10, 04:42 am

Una proteína, la ferritina, está presente en todos los seres vivos y permite almacenar el hierro, al ser una nanocavidad esférica o molde biológico. “Cuando en un organismo hay un exceso de hierro, éste resulta tóxico, y es entonces cuando de forma natural se encapsula en esta proteína, que actúa como un reservorio de hierro”, explica María José Martínez, perteneciente al Grupo de investigación Molchip, conformado por investigadores del Instituto de Ciencia de los Materiales de Aragón (ICMA) y el Centro de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología (CIN2) de Barcelona.

Investigadores aragoneses estudian las propiedades magnéticas de nanopartículas contenidas en proteínas Grupomolchipferritina10

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Proteínas de ferritina, que constituyen la base de investigación de un proyecto desarrollado por investigadores aragoneses, y podrían ayudar a estabilizar propiedades de grabación magnética con estos materiales

La revista Nanotechnology ha destacado recientemente un artículo que tiene como protagonista esta proteína, publicado por investigadores aragoneses, pertenecientes al ICMA, Instituto de Nanociencia (INA), Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) y la Fundación ARAID, del Departamento de Ciencia, Tecnología y Universidad del Gobierno de Aragón, así como bioquímicos de la Universidad de Zaragoza. En esta publicación, se muestran los resultados de un proyecto científico, liderado por Fernando Luis (ICMA) y desarrollado a lo largo de tres años, que se ha centrado en las partículas magnéticas sintetizadas artificialmente en el interior de esta proteína biológica.

“Nuestro avance ha consistido en demostrar cómo la proteína influye drásticamente en las propiedades de estas partículas y cómo este hecho podría ayudar a estabilizar propiedades de grabación magnética con estos materiales”, precisa María José Martínez, que actualmente está concluyendo su tesis doctoral, centrada en la caracterización magnética de los nanoimanes moleculares al igual que Rocío de Miguel, del INA, que la realiza en la síntesis de nanoparticulas en ferritina. Ambas son las primeras autoras de este artículo.

Este estudio comparativo realizado por estos científicos aragoneses ha determinado la estructura y magnetismo de las nanopartículas de óxido de hierro contenidas en la ferritina, que actúa como un recipiente artificial de estos nanocristales o nanopartículas, las cuales se comportan magnéticamente como nanopartículas huecas. La investigación ha comprobado cómo los nanocristales de hierro van cristalizando en el interior de la proteína en las diferentes etapas de su formación. “Hemos comprobado que la proteína influye mucho en las propiedades de esos cristales, porque tiene en su interior distintos centros de nucleación para que crezcan estas nanopartículas o nanocristales”, señala Martínez, precisando que ya se habían investigado y publicado artículos en relación a estos diferentes centros de nucleación en la ferritina, pero es la primera vez que se estudian las propiedades magnéticas de esas nanopartículas con tanto detalle.

Las proteínas (ferritina) con las que estos investigadores aragoneses han experimentado proceden de bazo de caballo, y en ellas a lo largo de meses de estudio se han comprobado las propiedades magnéticas de los distintos centros de nucleación. “Este estudio magnético se centra en distintos estadios de crecimiento de esas nanopartículas durante la síntesis”, precisa esta joven investigadora, que es una de las autoras del artículo publicado en Nanotechnology.

Este estudio de las propiedades atípicas de las nanopartículas contenidas en la proteína ferritina podría abrir nuevas posibilidades para la investigación de materiales magnéticos, con múltiples aplicaciones, principalmente en el campo de las Tecnologías de la Información, donde se podrán mejorar las prestaciones de computación y almacenamiento de la información. “Con el uso de estas partículas, se puede grabar a alta densidad. El principal reto para la grabación magnética sería reducir el tamaño de BIT o la unidad de grabación magnética al nanómetro”, precisan desde el grupo Molchip.

El Grupo Molchip trabaja en el desarrollo de nanoimanes moleculares para computación cuánticay refrigeración magnética, así como en el desarrollo de sensores. En el caso concreto de este proyecto, las técnicas empleadas son medidas de propiedades magnéticas, desarrolladas por investigadores del ICMA, en función de la temperatura, el centro magnético y la respuesta dinámica a las nanopartículas. También se ha procedido al estudio de las propiedades de la morfología de la nanopartícula, a través del microscopio electrónico de transmisión y rayos x, que evalúa el grado de cristalinidad de cada partícula.

Rosa Castro

Referencia de autores de este artículo publicado en Nanotechnology:
M J Martínez-Pérez1,2, R de Miguel3,4, C Carbonera1,2, M Martínez-Júlvez4,5, A Lostao3,4,6, C Piquer1,2, C Gómez-Moreno3,4, J Bartolomé1,2 and F Luis1,2
Affiliations
1 Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón, CSIC-Universidad de Zaragoza, Pedro Cerbuna 12, 50009 Zaragoza, Spain
2 Departamento de Física de la Materia Condensada, Universidad de Zaragoza, Pedro Cerbuna 12, 50009 Zaragoza, Spain
3 Instituto de Nanociencia de Aragón, Universidad de Zaragoza, Mariano Esquillor s/n, 50018 Zaragoza, Spain
4 Departamento de Bioquímica, Universidad de Zaragoza, Pedro Cerbuna 12, 50009 Zaragoza, Spain