Sílice de las Algas Diatomeas (Clase Bacillariophyceae) como material complejo y su importancia nanotecnológica

Resumen

La presencia de depósitos minerales es muy común en microorganismos, plantas, hongos y mamíferos. Estos organismos son, por lo tanto, un modelo natural excelente para estudiar la relación entre las principales partes que los componen, es decir la fase biopolímérica y la mineral. La importancia de este tipo de estudios se relaciona directamente con la nanotecnología, una rama científica relativamente reciente, encargada de estudiar los fenómenos químicos y físicos a escalas menores a los 500 nm. Cuando el sistema de estudio tiene importancia biológica, posee estructuras biológicamente activas o procede de un sistema biológico, se llama entonces bionanotecnología. Este es el caso del estudio de la biomineralización en las algas diatomeas. Esta línea de investigación tiene alta relevancia por la dificultad de producir micro y nanoestructuras altamente controladas de dióxido de silicio o sílice (SiO2), un tipo de vidrio que tiene potencialmente aplicaciones tecnológicas en liberación de drogas, celdas solares y materiales cerámicos de alto rendimiento. Los factores que afectan la geometría, las propiedades mecánicas y fisicoquímicas en estas estructuras son pobremente comprendidos, por lo que este tipo de estudios es de suma importancia. Si se logra entender las interacciones y los procesos de formación en estos sistemas que producen vidrio en entes biológicos, podremos acercarnos racionalmente a la síntesis de nuevos y sofisticados materiales nanoestructurados, con aplicaciones en una gran gama de áreas que van desde la nanotecnología (semiconductores híbridos) hasta la biología y biomedicina (biomateriales y estructuras liberadoras de drogas). En el presente trabajo se hace un esbozo “ascendente” (bottomup) de la síntesis de “biosilice” en diatomeas donde se enfatiza la importancia de este fenómeno en la nanotecnología.