Desorden repulsivo: ¿Qué hace que las superficies que contienen colesterol sean tan repulsivas?
El desarrollo de materiales sintéticos a partir del principio descubierto es prometedor
Los organismos vivos utilizan poderosos principios físicos para controlar las interacciones en sus superficies. Investigadores del Instituto Leibniz de Investigación de Polímeros de Dresde, la Universidad de Leipzig y la Universidad Técnica de Dresde han descubierto ahora por qué las superficies que contienen colesterol pueden presentar una adhesión muy reducida de proteínas y bacterias.
El colémbolo Tetrodontophora bielanensis en su hábitat natural
Stephan Floss, Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden/NATURE
El equipo interdisciplinar dirigido por Carsten Werner había identificado previamente el colesterol como componente de la piel de invertebrados muy extendidos (collembolae), que respiran a través de la piel y, por tanto, necesitan protegerla de la contaminación. En su artículo publicado en Nature el 22 de junio de 2023, los científicos han dilucidado ahora un mecanismo de repulsión de las superficies que contienen colesterol. Mediante experimentos, simulaciones y análisis termodinámicos, han podido demostrar que el cambio espontáneo en la orientación de las moléculas de colesterol interfacial crea una "barrera entrópica" que repele las superficies que contienen colesterol.
El desarrollo de materiales sintéticos que utilicen el principio descubierto es prometedor, ya que es importante para muchos productos y tecnologías minimizar eficazmente la adhesión de biomoléculas y bacterias. Sin embargo, esa "traslación" del efecto a una funcionalización de superficies escalable y robusta requiere más investigación.
En el Instituto Leibniz de Investigación de Polímeros de Dresde (IPF) se están desarrollando los principios básicos de los nuevos materiales y su aplicación en las tecnologías del futuro, con conceptos de materiales inspirados en la biología cada vez más importantes. La Cátedra de Química Biofísica de la Universidad de Leipzig colabora estrechamente con el IPF en el campo de los materiales biomiméticos. En el Cluster of Excellence Physics of Life de la TU Dresden se exploran los principios básicos de la funcionalidad de la materia viva.
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