Hidrogeles basados en péptidos heteroquirales como biomateriales fotónicos innovadores
Proyectos Retorno y Retención de Talento-SBPLY/21/180501/00020-11.820,00 €
Grupo de investigación: Msoc-Photonmr - Msoc-Fotónica orgánica-rmn. Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas / Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada
I.P.1: Dra. Ana María García Fernández
Finalidad del Proyecto
Desarrollar nuevos materiales biocompatibles basados en péptidos, inspirados en las proteínas, capaces de interactuar con la luz. Estos materiales se plantearon como una alternativa innovadora y sostenible a materiales ópticos convencionales, con aplicaciones futuras en medicina y tecnologías avanzadas.
Objetivos
1.- Diseño y estudio de pequeños péptidos capaces de organizarse de forma espontánea en agua, dando lugar a estructuras ordenadas a escala microscópica. Se demostró cómo pequeños cambios en la composición y la quiralidad de estas moléculas influyen de manera decisiva en sus propiedades ópticas.
2.- Implantación de una nueva línea de investigación en materiales peptídicos en la UCLM, fruto del retorno de la investigadora principal tras una trayectoria internacional.
Resultados
El proyecto ha generado nuevos conocimientos sobre cómo péptidos de tamaño muy reducido pueden autoorganizarse para formar materiales funcionales con propiedades ópticas. Se sintetizaron y caracterizaron distintas familias de péptidos, estudiando cómo su composición química afecta a su comportamiento. Aunque no todos los sistemas dieron lugar a hidrogeles, se obtuvieron estructuras cristalinas con características adecuadas para el guiado de luz, aportando información clave para el diseño futuro de estos materiales. Además, se desarrollaron hidrogeles híbridos mediante microfluídica, combinando péptidos con moléculas fotoactivas.
Impacto científico, técnico o social
El proyecto ha contribuido al avance del conocimiento en el campo de los biomateriales y de los materiales fotónicos sostenibles. A nivel regional, ha supuesto la consolidación de una nueva línea de investigación en la Universidad de Castilla-La Mancha, reforzando el tejido científico regional gracias al retorno de talento investigador con experiencia internacional. Además, el proyecto ha generado publicaciones científicas en revistas internacionales de alto impacto (incluyendo un artículo en Journal of Materials Chemistry C) y presentación del trabajo en congresos internacionales: “Girona Seminar” (Girona, mayo 2024) y “XIII Internacional Symposium on Nano & Supramolecular Chemistry” (Cagliari, octubre 2024).
Formación de personal investigador mediante la codirección de trabajos académicos (una tesis doctoral en curso, dos TFMs y varios TFGs).
Desarrollo de nuevas metodologías para la preparación de hidrogeles con microfluídica.
Colaboraciones
El proyecto ha contado con colaboraciones científicas nacionales e internacionales, destacando la colaboración con el grupo del Prof. Pance Naumov (Universidad de Abu Dhabi) en el ámbito de guías de onda ópticas, la colaboración con la Prof. Silvia Marchesan (Università degli Studi di Trieste, Italia), referente en el campo de la química supramolecular de péptidos cortos y el Prof. Juan Cabanillas (IMDEA Nanociencia, Madrid) con amplia experiencia en técnicas espectroscópicas y ópticas avanzadas. Además, el proyecto ha potenciado colaboraciones internas dentro de la UCLM. Estas sinergias han permitido reforzar la calidad científica de los resultados y abrir nuevas vías de investigación conjunta.