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Fundación Ramón Areces

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Ciencias de la Vida y de la Materia

Desarrollo de plantillas biomiméticas de base proteica económicamente viables para su uso en regeneración de tejido óseo

Investigador Principal:
Juan Manuel Ruso Beiras

Centro de Investigación:
Facultad de Física. Universidad de Santiago de Compostela.

Sinopsis: 

Juan Manuel Ruso BeirasEl objetivo general de este proyecto es estudiar nuevas estrategias para reproducir el complejo proceso de deposición de los cristales de hidroxiapatita sobre fibras de colágeno. De esta forma, pretendemos obtener rutas de síntesis de materiales económicamente viables que mimeticen la estructura y composición de la matriz extracelular haciéndolos aptos e idóneos para su aplicación a la regeneración de tejidos. La complejidad tanto biológica como estructural del hueso nos obliga a imitar sus propiedades a escalas micro y nano para que el material creado coincida perfectamente con las propiedades del huésped. Se están probando materiales de muchos tipos pero aquellos con estructuras jerárquicas a nanoescalas ofrecen las mejores oportunidades. Tal y como teníamos previsto hemos comenzado este proyecto actualizando y evaluando las estrategias y resultados más actuales con el doble propósito de crear bases de datos lo suficientemente amplias para su posterior análisis estadístico y diseñar rutas optimas y operativas. Parte de este análisis inicial ya ha sido publicado (Current Topics in Medicinal Chemistry 2015, 15, 2290-2305).

Por otra parte, ya habíamos constatado la viabilidad de plantillas orgánicas basadas en sales biliares para la deposición de hidroxiapatita y la enorme influencia que ejercen las propiedades fisicoquímicas de dicha plantilla en el resultado final. Como resulta imposible explorar de forma experimental todas las posibilidades, hemos desarrollado el primer modelo que combina teoría de perturbaciones y modelos de relaciones lineales de energía libre que permiten predecir las propiedades de las platillas y, consecuentemente, su efectividad como soporte de hidroxiapatita (Langmuir, 2015, 31, 12009-12018). También hemos optimizado el proceso de fabricación de nanopartículas de hidroxiapatita y estamos analizando el efecto que tienen en las propiedades mecánicas de geles de colágeno. De forma paralela, y basándonos en un estudio reciente donde se propone que nanopartículas magnéticas recubiertas con proteínas pueden ser dirigidas y estimular las células madre para regenerar el hueso, hemos sintetizado y caracterizado partículas nanomagnéticas biológicamente compatibles con aplicaciones en regeneración ósea (RSC Advances 2015, 5, 18420-18428).

Producción Científica:
Artículos generados en revistas: 3
Comunicaciones en congresos internacionales: 1

Web personal de investigador:
http://smmb.usc.es/ruso.html


Juan Manuel Ruso Beiras

Profesor Titular del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Santiago de Compostela, ha desarrollado su labor investigadora en dos líneas fundamentales: el estudio de la materia blanda y la biofísica molecular. En la primera se ha centrado en el diseño y caracterización de partículas supramoleculares en función de diferentes parámetros externos, desarrollado rutas de síntesis de materiales nanoestructurados con propiedades adaptadas que permiten aplicaciones como biosensores, materiales biocompatibles y bioactivos. Por lo que respecta a la segunda de las líneas, los trabajos se han centrado en el estudio de interacciones proteína-ligando y proteína-proteína. Este tipo de asociaciones es uno de los procesos moleculares más importantes en biología y en la medicina. A pesar de que las fuerzas moleculares implicadas en estas interacciones han sido enumeradas, no se comprenden bien. La construcción de una comprensión fundamental de estas interacciones optimizaría diferentes procesos: diseño de fármacos o bioingeniería. Este trabajo ha sido desarrollado en diferentes centros: Universidad de Manchester (UK), Columbia University (USA), Universidad nacional del Sur (Argentina) y Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), University of Lund (Suecia) o Universidad de Sao Paulo. Como resultado: 1 libro (Wiley), 3 capítulos de libro, más de 130 publicaciones JCR.


*Todos los derechos de propiedad intelectual son del autor. Queda prohibida la reproducción total o parcial de la obra sin autorización expresa del autor.
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