Física mexicana diseña materiales híbridos con aplicación de nanotecnológica

La científica mexicana Penélope Rodríguez Zamora, investigadora postdoctoral en el Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México, estudia un fenómeno llamado quiralidad a escala nanométrica (un nanómetro es un milímetro divido un millón de veces). Uno de sus objetivos es contribuir con los avances científicos e implementar de manera exitosa las nanociencias en el área de farmacéutica para la facilitación de producción de medicamentos.

De acuerdo con la investigadora, una de las cinco ganadoras de Becas Para las Mujeres en la Ciencia L’Oréal–UNESCO-AMC 2020, “la quiralidad determina el funcionamiento de más del 50% de los medicamentos que se administran actualmente, jugando un papel crítico en su función fisiológica”.

La quiralidad es un tipo de geometría en el que dos objetos tienen componentes iguales pero se presentan en dos formas que no son simétricas, como la mano derecha y la mano izquierda, que a pesar de parecer la misma imagen proyectada frente a un espejo, no se pueden sobreponer porque no son exactamente iguales. La quiralidad se presenta en muchas formas en la naturaleza, desde formaciones estelares hasta partículas elementales.

“La quiralidad subyace a la vida, desde sus orígenes hasta nuestros esfuerzos por mantenerla y mejorarla. Entender a profundidad esta propiedad, sus procesos de surgimiento, amplificación, reconocimiento, y su relación con la auto-organización implicada en la esencia de los organismos vivos, brindará luz a la cuestión de cómo y por qué se originó la homoquiralidad biológica (momento en que se rompe esa simetría en moléculas que tienen que ver con el origen de la vida)”.

Otros ejemplos de quiralidad se encuentran en el ADN, moléculas y cristales de medicamentos. Estos últimos tienen lo que podríamos llamar una forma derecha y una izquierda (enantiómeros), que no se pueden sobreponer y sus propiedades físicas cambian drásticamente.

Rodríguez Zamora, quien resultó ganadora en el área de ciencias exactas con el proyecto “Quiralidad en Nanoestructuras Híbridas Bio-Metálicas: La Relación entre el Origen de la Vida y las Problemáticas Farmacéuticas Actuales”, señaló que este proyecto se centra en el análisis experimental de las propiedades físicas de nanoestructuras híbridas compuestas por una nanopartícula metálica y una biomolécula quiral, y su comparación con modelos calculados usando teoría de densidad del funcional.

Agregó que el hallazgo de respuestas concretas a las cuestiones pendientes por resolver en los procesos físicos involucrados en la fenomenología quiral incluirá la caracterización por medio de dicroísmo circular electrónico y vibracional, espectroscopía Raman, fotoelectrónica por rayos X, así como cristalografía de rayos X, resonancia magnética nuclear y cromatografía líquida.

“La Beca servirá para adquirir equipos y reactivos para profundizar en las investigaciones. Nos proponemos alcanzar resultados experimentales de alta especificidad. De esta manera se obtendrá información clave que permita acercarnos a dar respuesta a la pregunta del origen de la vida, generando resultados de frontera en el área de quiralidad en la nanoescala y proporcionando simultáneamente conocimiento que promueva una mejor y más eficaz producción de medicamentos”.