Objetivos
- Estudiar la combinación de las propiedades de los sistemas biológicos y de los materiales a escala nanométrica para convertir y transportar energía, sintetizar compuestos orgánicos específicos, sintetizar macromoléculas, almacenar información, reconocer, detectar, señalizar, mover, autoensamblar y reproducir. Generar conocimiento, tecnología y recursos humanos en los campos de conocimiento de nanobiocatálisis, nanomedicina, biomateriales nanoestructurados y fábricas celulares.
Líneas de investigación
Las investigaciones que se están desarrollando dentro del Departamento de Bionanotecnología involucran tres áreas importantes de investigación y desarrollo tecnológico: Estas son las áreas de Salud, Medio Ambiente y Energía.
- Diseño de biocatalizadores basados en enzimas inmovilizadas en materiales nanoestructurados.
Proyectos:
– Diseño de nanorreactores basados en lacasa inmovilizada en silica mesoporosa.
– Estabilización de peroxidasas inmovilizadas en materiales mesoporosos semiconductores.
– Diseño de nanopartículas funcionalizadas con actividad citocromo P450 inmunológicamente inertes.
– Diseño de nanopartículas biocatalíticas de quitosano para fines ambientales.
– Estabilización de cápsides para su uso como nanorreactores.
- Uso de cápsides virales y cajas proteicas como vectores para el envío de enzimas, genes, nanopartículas y fármacos.
Proyectos:
– Encapsulación de la asparaginasa en partículas tipo virus como alternativa terapéutica contra la leucemia linfocítica aguda.
– Autoensamblamiento de moléculas biológicas y nanopartículas en interfaces.
– Encapsulación de ARNs interferentes en cápsides de virus de plantas.
– Diseño y caracterización de partículas tipo virus biocatalíticas.
– Partículas tipo virus con actividad antimicrobiana.
-Estudio del autoensamblamiento de virus Fito patógenos.
- Nanoestructuras de secreción tipo tres bacterianas y su potencial uso para la entrega de proteínas de interés terapéutico a células eucariotas.
Proyectos:
– Secreción y entrega de citocromo P450 por el sistema bacteriano de secreción tipo tres a células de cáncer de colon.
- Nanotoxicidad, estudio de la toxicidad de nanomateriales sobre organismos y ecosistemas.
Proyectos:
– Evaluación del efecto tóxico de las nanopartículas sobre los microorganismos.
– Estudio del estrés oxidativo provocado por las nanopartículas en diferentes organismos.
– Nanomateriales con actividad bactericida.
- Diseño molecular de celdas de combustible enzimáticas y nanobioelectroquímica.
Proyectos:
– Diseño de una celda de combustible enzimática con orientación molecular.
Personal académico
El personal académico del departamento de Bionanotecnología está formado por:
Dr. Rafael Vázquez Duhalt (Investigador Titular C)
Dr. Alejandro Huerta Saquero (Investigador Titular B)
Dr. Rubén Darío Cadena Nava (Investigador Titular A)
Dra. Kanchan Chauhan (Investigador Asociado C)
Dra. Ana G. Rodríguez Hernández (Investigador por México)
Dr. Andrés Zárate Romero (Investigador por México)
Dr. Oscar González Davis (Técnico Académico)
Mtra. Itandehui Betanzo Gutiérrez (Técnico Laboratorio)
Estudiantes asociados
Doctorado
Maestría
Laboratorios
Bionanotecnología 1
Bionanotecnología 2
Bionanotecnología 3
Bionanotecnología 4
Laboratorio de analítica
Laboratorio de cultivo celular
Laboratorio de Bioseguridad Nivel 2
Laboratorio de Esterilización
Cuarto de reactivos
Colaboraciones Nacionales e Internacionales
México, Baja California, Ensenada, CNyN-UNAM:
Dr. Fitnat Yildiz, Universidad de California Santa Cruz. (AHS)
Dra. Ana Lucía Gallego, Universidad de California Santa Cruz. (AHS)
Dra. Camilla Baratto, Universidad de Siena, Italia (RVD)
Prof. Riccardo Basosi, Universidad de Siena, Italia (RVD)
Prof. Joseph Wang, UCSD (RVD)
Prof. Olivia Graeve, UCSD (RVD)
Prof. Charles M. Knobler. UCLA Department of Chemistry & Biochemistry (RDCN)
Dr. William M. Gelbart. UCLA Department of Chemistry & Biochemistry (RDCN)
Dr. A.N.L. Rao. UC Riverside (RDCN)
Publicaciones
- 2022
- Cristóbal Aguilar-Guzmán, Katarzyna Bejtka, Marco Fontana, Eugenia Valsami-Jones, Anaid Meza Villezcas, Rafael Vazquez-Duhalt, Ana G Rodríguez-Hernández*, Polyethylene terephthalate nanoparticles effect on macrophage cells. Acepted 11 de enero de 2022 (Microplastics and Nanoplastics MINA-S-21-00025).
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Rincón-López, J.; Martínez-Aguilera, M.; Guadarrama, P., Juarez-Moreno, K*.; & Rojas-Aguirre, Y*. 2022. Exploring In Vitro Biological Cellular Responses of Pegylated b-Cyclodextrins. Molecules. 8(27):3026 doi: 10.3390/molecules27093026. IF: 4.412 *Autor de correspondencia.
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Iván González-Torres 1, Ernesto Perez-Rueda 2, Zahaed Evangelista-Martínez 3, Andrés Zárate-Romero 1 4, Angélica Moreno-Enríquez 5, Alejandro Huerta-Saquero 1. Identification of L-asparaginases from Streptomyces strains with competitive activity and immunogenic profiles: a bioinformatic approach. PeerJ. 2020 Nov 13;8: e10276. doi: 10.7717/peerj.10276. eCollection 2020.
2019
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Centeno-Leija, S., Tapia-Cabrera S., Guzmán-Trampe, A., Esquivel, B., Esturau-Escofet, N., Tierrafría, V.H., Rodríguez-Sanoja, R., Zárate-Romero, A., Stojanoff. V., Rudiño-Piñera, E., Serrano-Posada, H., & Sánchez, S. (2019). The structure of (E)-biformene synthase provides insights into the biosynthesis of bacterial bicyclic labdane-related diterpenoids. Journal of Structural Biology, 207 (1), 29-39.
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Proyectos vigentes
- 2022IN209722. Enero 2022. Nanoreactores enzimáticos para el tratamiento de la enfermedad del pompe $260,000.00.
2021
Investigador colaborador del proyecto UCMEXUS No.CN-18-157 titulado “Andamios osteoinductores basados en nanoestructuras de hidroxiapatitas luminiscentes para uso como sensores de regeneración ósea” Responsable: Dra. Olivia Graeve (UCSD, USA) y Dr. Manuel Herrera Zaldívar (CNyN-UNAM). 2020-2021. ($25,000 dls) $125,000.00
2020
IA-201620. Enero 2020. Smart bi-enzymatic nanoreactors for breast cancer therapy. $180,000.00.
- octubre 2020. «Cápsides virales como nanofactorias terapéuticos para el cáncer de mama» $500,000.00. Fordecyt-pronaces convocatoria ciencia de frontera 2019
- noviembre 2020. «Hacia un tratamiento innovador para enfermedades asociadas a la disfunción mitocondrial: Estrógenos novedosos que promueven la función mitocondrial. $408,485.00. CONACyT
UC MEXUS-CONACYT «Optimización de la actividad de la L-láctate oxidasa en pH ácido por modulación de la pKa del residuo catalítico His 265 por mutación sitio dirigida» (S18,500.00 USD) $370,000.00
«Smart bi-enzymatic nanoreactors for breast cancer therapy. Principal Investigator PAPIIT-UNAM (IA201620). January 2020-October 2021 $345,000»
«Virus capsids as therapeutic nanofactories for breast cancer Ciencia frontera Principal Investigator CONACYT Ciencia Frontera: (CF-MI-2019-6357)
November 2020 – October 2022 $500,000»
2019
IN210618. Enero de 2019 a diciembre de 2019. Responsable del Proyecto: “Nanoreactores enzimáticos para el combate de enfermedades: alternativas para el tratamiento de la Leucemia Linfocítica aguda”. $190,000 para 2019
PAPIME PE107219.: Escuela Nacional de Nanociencias. Programa de Apoyo a Proyectos de para la Innovacion y Mejoramiento de la Enseñanza, Universidad Nacional Autónoma de México. . Periodo: 2019-2020. Investigador responsable, ($345,000.00)
«Towards an innovative treatment for diseases associated with mitochondrial dysfunction: novel estrogens for promoting mitochondrial function. Participant CONACYT Ciencia Frontera: (CF-MG-2019-6391) $2,637,905»
Investigador colaborador del proyecto PAPIME PE209319 “Desarrollo de material multimedia didáctico para las prácticas y temas selectos del área biológica de la licenciatura en Nanotecnología”. Responsable: Dra. Katrin Quester, Colaboradores: Dra. Karla Oyuky Juárez Moreno y Dr. Rafael Vázquez-Duhalt. No. Aprobado para el 2019. Monto $150,000 pesos
- Dr. Andrey Simakov
Nanoreactores Yolk-Shell De Au y AuPd Para Su Aplicación En Química Fina Y Ambiental, proyecto CONACyT179619, (3 años a partir de enero de 2013) - IN-203117: Síntesis sustentable y en escala de nanoreactorespor métodos tipo “one-pot”.