Las proteínas virales se ensamblan espontáneamente en nanoestructuras altamente complejas que pueden ser utilizadas en aplicaciones tecnológicas. Dichas aplicaciones incluyen la obtención de nanoconductores para nanoelectrónica, como de nanojaulas que pueden ser utilizadas para entregar materiales de forma específica a diversos órganos, o como componentes de nanobiosensores. Asimismo, pueden utilizarse para la construcción de nanoclusters (agregados) metálicos. En este proyecto aprovecharemos las características de las proteínas virales estructurales de rotavirus VP6 y las proteínas de virus adenoasociado (VAA) VP1, VP2 y VP3 expresadas de forma recombinante para proponer nuevos nanomateriales. VP6 presenta un polimorfismo que depende del pH y fuerza iónica, y que resulta en esferas heterogéneas de un diámetro aprox. de 75 nm o en tubos helicoidales con diámetros de 45 o 75 nm y varios micrómetros de largo. Las proteínas de VAA se autoensamblan en una sola capa icosaédrica hueca con diámetro variable que va de 20 a 29 nm. Con un financiamiento anterior que recibimos del Fondo CONACYT-Morelos desarrollamos nanotubos de la proteína VP6 de rotavirus funcionalizados con 7 metales diferentes. Como productos de este proyecto sometimos un artículo y una patente a la Organización Mundial de Propiedad Intelectual. En el presente proyecto, pretendemos explorar el uso tanto de VP6 como las cápsides de VAA para encapsular, transportar y dirigir distintos compuestos, específicamente a tejidos biológicos. Primeramente, exploraremos la interacción de nanotubos metalizados de VP6 con células de distintos tejidos. Además, exploraremos la capacidad de unión a metales del exterior de VP6 en forma de esferas. En el caso de VAA, trabajaremos en metalizar su interior con compuestos conductores y paramagnéticos, y también estudiaremos su interacción con células en cultivo. Exploraremos la capacidad de los nanotubos y nanoesferas para entregar materiales a diversos ambientes, o como posibles sondas. De esta forma, pretendemos incrementar el número de nanomateriales disponibles para las nanociencias así como explorar aplicaciones específicas.

La necesidad de fabricar materiales cada vez más pequeños, con utilidad en campos que van desde la electrónica hasta la terapia celular es cada vez más evidente. El diseño de nanosistemas demanda continuamente materiales nuevos con diversas características. En este proyecto se explorará el uso de las proteínas virales de rotavirus y virus adenoasociado como nanomateriales con diferentes aplicaciones. El desarrollo de este proyecto permitirá generar al menos tres nuevas estructuras multiméricas con aplicación nanotecnológica. Esto resultará en las siguientes contribuciones: 1. Nuevos nanomateriales con características nuevas definidas y con una alta plasticidad estructural y de secuencia. 2. Tecnología para asegurar el eficiente abastecimiento de Proteínas Virales Multiméricas a través del escalamiento a 5 L, tanto de los trenes de producción (en birreactores) como de purificación. 3. Definición de la interacción de los nuevos materiales generados con células de distintos órganos, con miras a proponer aplicaciones prácticas. 4. Aplicación de los nanomateriales generados en la solución de problemas médico-farmacéutico, como es la entrega dirigida de substancias o nuevas posibles sondas para diagnóstico. 5. Formación de recursos humanos altamente capacitados en áreas de importancia para el país. 6. Consolidación de una nueva área de investigación multidisciplinaria que involucra al menos 3 investigadores de diversas especialidades. 7. Fortalecimiento de la nanotecnología en nuestro país.