Nuestra investigaci\u00f3n se centra en el modelado molecular de materiales blandos y nanoestructurados. Desarrollamos y aplicamos modelos te\u00f3ricos y simulaciones computacionales. Nuestro objetivo es entender de qu\u00e9 forma las interacciones moleculares y la organizaci\u00f3n a escala nanom\u00e9trica se conjugan y determinan el comportamiento macrosc\u00f3pico de estos sistemas complejos. Este conocimiento es fundamental para el dise\u00f1o racional de sistemas experimentales. Nuestros proyectos involucran intensa colaboraci\u00f3n con investigadores experimentales. El modelado molecular nos permite explorar par\u00e1metros que no son accesibles en los experimentos.<\/p>\n
Hidrogeles responsivos<\/em><\/p>\n Los hidrogeles de cadenas entrecruzadas de pol\u00edmeros con respuesta a est\u00edmulo son de gran inter\u00e9s en un gran rango de aplicaciones, tales como biomateriales, administraci\u00f3n controlada de f\u00e1rmacos, microflu\u00eddica y nanotecnolog\u00eda. La respuesta de estos materiales puede ser inducida externamente variando las propiedades f\u00edsico-qu\u00edmicas del entorno: temperatura, pH, concentraci\u00f3n salina, campos el\u00e9ctricos y la concentraci\u00f3n de biomol\u00e9culas. Por ejemplo, los hidrogeles de poli\u00e1cido pueden aumentar considerablemente su volumen debido a peque\u00f1as variaciones de pH. Estos materiales pueden ser usados para la administraci\u00f3n por v\u00eda oral de agentes terap\u00e9uticos, aprovechando los cambios de pH que existen en el tracto digestivo. Para estudiar estos materiales hemos desarrollado una Teor\u00eda Molecular, en colaboraci\u00f3n con los profesores Szleifer y M. Olvera de la Cruz (Northwestern University). Esta teor\u00eda combina simulaciones moleculares con el tratamiento mecanoestad\u00edstico del sistema. Estudiamos c\u00f3mo la respuesta del hidrogel depende del acoplamiento a nanoescala entre el entorno (el est\u00edmulo), las interacciones intra e intermoleculares, la arquitectura polim\u00e9rica y la organizaci\u00f3n molecular. Entendiendo c\u00f3mo controlar la respuesta de los hidrogeles a los distintos est\u00edmulos, en t\u00e9rminos del dise\u00f1o molecular y composici\u00f3n qu\u00edmica local, podemos ayudar a desarrollar materiales con variadas funcionalidades.<\/p>\n Adsorci\u00f3n de prote\u00ednas en hidrogeles<\/em><\/p>\n Hoy en d\u00eda un gran n\u00famero de drogas terap\u00e9uticas son prote\u00ednas. En la administraci\u00f3n por v\u00eda oral de f\u00e1rmacos, los hidrogeles polim\u00e9ricos est\u00e1n siendo considerados para el encapsulamiento\/liberaci\u00f3n de prote\u00ednas. Adem\u00e1s, los hidrogeles son ampliamente utilizados en cromatograf\u00eda para la inmovilizaci\u00f3n\/purificaci\u00f3n de prote\u00ednas. En nuestro grupo estudiamos la adsorci\u00f3n de prote\u00ednas dentro de los hidrogeles responsivos. En particular, \u00bfc\u00f3mo afectan el entorno y el hidrogel a la adsorci\u00f3n y la protonaci\u00f3n de las prote\u00ednas dentro del material?<\/p>\n Diodos nanoflu\u00eddicos<\/em><\/p>\n Los diodos nanoflu\u00eddicos son capaces de rectificar el transporte i\u00f3nico, de manera similar a los canales i\u00f3nicos biol\u00f3gicos. Durante la \u00faltima d\u00e9cada la posibilidad de generar nanoarquitecturas sint\u00e9ticas con funcionalidades comparables a las entidades biol\u00f3gicas ha aumentado el inter\u00e9s de la comunidad cient\u00edfica en diversos campos de investigaci\u00f3n. En este contexto, entender las caracter\u00edsticas fundamentales que determinan las propiedades de rectificaci\u00f3n en los nanoporos es esencial. Para estudiar las interacciones entre los iones y las cargas dentro de los poros utilizamos simulaciones Monte Carlo y el formalismo de Poisson-Nernst-Planck.<\/p>\n Adsorci\u00f3n en materiales nanoestructurados<\/em><\/p>\n La adsorci\u00f3n juega un rol central en el estudio de los materiales porosos, proveyendo una herramienta fundamental para la caracterizaci\u00f3n de los materiales. El descubrimiento y s\u00edntesis de nuevos materiales porosos est\u00e1 asociada con la expansi\u00f3n y la renovaci\u00f3n de aplicaciones tecnol\u00f3gicas de los procesos de adsorci\u00f3n. Adem\u00e1s, el desarrollo de nuevos tipos de materiales porosos ha llevado al estudio de nuevas interacciones en los sistemas formados por adsorbatos \/ adsorbentes. Para el estudio te\u00f3rico de estos sistemas utilizamos simulaciones Monte Carlo y aproximaciones de campo medio.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Nuestra investigaci\u00f3n se centra en el modelado molecular de materiales blandos y nanoestructurados. Desarrollamos y aplicamos modelos te\u00f3ricos y simulaciones computacionales. Nuestro objetivo es entender de qu\u00e9 forma las interacciones moleculares y la organizaci\u00f3n a escala nanom\u00e9trica se conjugan y determinan el comportamiento macrosc\u00f3pico de estos sistemas complejos. 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