¿Qué son las bionanociencias?
Las Bionanociencias se desarrollan en el vínculo entre la nanotecnología y la biología para comprender la vida en su nivel fundamental e imitar o aprovechar los fenómenos biológicos para otras aplicaciones nanotecnológicas.
Los sistemas biológicos están organizados en estructuras jerárquicas, que van desde organelas y organismos vivos hasta los distintos tipos de células y tejidos. Todas estas estructuras se generan, mantienen y funcionan mediante interacciones moleculares y fenómenos que ocurren en la nanoescala; es decir, en regiones con tamaños que van desde unos pocos a unas decenas de nanómetros. Un nanómetro (nm) es la millonésima parte de 1 milímetro.
Estos fenómenos incluyen, por ejemplo, unión/asociación de biomoléculas, cambios conformacionales, difusión, transporte, reacciones químicas y catálisis. Elucidar los mecanismos de la vida y de las enfermedades en su nivel más profundo requiere de herramientas para visualizar estructuras y analizar estos fenómenos en la nanoescala y en el entorno celular.
Las investigaciones en bionanociencias son por naturaleza interdisciplinarias. Involucran conocimientos de biología, química, bioquímica, física y computación, entre otros. Las actividades incluyen la investigación experimental (imágenes, diseño y síntesis de moléculas, ingeniería de proteínas, autoensamblado molecular, espectroscopías), la investigación teórica (mecánica estadística, nanomecánica, transporte, cuántica) y la investigación computacional (simulación multiescala, métodos de primeros principios, simulaciones Monte Carlo), entre otros.
La comprensión de los fenómenos biológicos a nivel molecular y nanométrico encierra las claves para el funcionamiento de la vida y la generación, diagnóstico y tratamiento de enfermedades. Asimismo, la vida ha desarrollado mecanismos muy eficientes a lo largo de millones de años de evolución. Comprenderlos permite el desarrollo de otros nanosistemas que imitan o aprovechan los fenómenos biológicos para otras aplicaciones.
En CIBION trabajamos en el desarrollo y aplicación de métodos de visualización y análisis de fenómenos biológicos en la nanoescala en colaboración con otros institutos de investigación en biología, medicina, y biomedicina. El objetivo es avanzar en la comprensión y en la solución de problemáticas biológicas y de salud.