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Erika Merschrod

Erika F. Merschrod Serrano -- Investigaciones

Investigaciones

inglés
Si le interesa saber más sobre nuestras investigaciones, o si desea estudiar a nivel de posgrado en Memorial University, favor . Los estudios en Memorial se llevan a cabo en inglés y se requiere cierta facilidad en el idioma, pero se ofrecen clases de inglés para mejorar la comunicación escrita y oral.
El mundo natural nos brinda materiales con una gran variedad de propiedades físicas, químicas, y biológicas que suelen ser muy específicas gracias al desarrolo y estructura jerárquicos de estos materiales naturales. El hueso, por ejemplo, se construye a partir de elementos de dimensión de nanómetros que forman estructuras microscópicas, los cuales se unen por su parte para formar la estructura macroscópica que se puede observar a ojo. Esta "construcción" o "asamblea" a través de varias escalas, en combinación con los compuestos de proteina y mineral, producen las características exigidas por este material biológico: baja densidad (es decir bajo peso) con alta fortaleza bajo tensión. Los huesos también juegan un papel importante en el metabolismo del organismo, controllando la concentración de iones, y presentan una superficie que promueve la adherencia de células y, por lo tanto, el crecimiento de tejidos como por ejemplo los tendones.

En mi grupo se estudian las interaciones fundamentales entre proteinas y minerales que producen los diversos materiales biológicos de tipo híbrido (materia bio-inorgánica), como por ejemplo, el colágeno y el apatito que se encuentran en los huesos. La microscopía de fuerza atómica (AFM: atomic force microscopy) y la dispersión de luz (dinámica y estática) proveen datos estructurales con los cuales podemos indentificar las fases intermedias y los productos del proceso de calcificación. Como la AFM mide topografía mediante fuerzas entre una sonda muy pequeña y la superficie de la muestra, se puede usar para medir elasticidad y rigidez de la muestra además de su morfología. La dispersión de luz complementa la AFM, dado que el primer método nos informa sobre los eventos en solución mientras que el segundo se trata de objetos sujetos en una superficie. Para identificar la identidad química (composición y estructura) a nivel mesoscópico se utilizan la espectroscopía Raman y la dispersión de rayos X.

Estos estudios nos ayudan a comprender la calcificación tanto buena (como el crecimiento de huesos) como mala (como la mineralización de fibras que puede contribuir a los infartos). Además, una mejor comprensión del proceso por el cual se desarrollan materiales híbridos nos enseñara a controlar la estructura nanométrica de nuevos materiales bioactivos. Al combinar la asamblea que ocurre naturalmente entre objetos nanométricos como las proteinas, con los métodos llamados "litografía suave" (soft lithography) que producen estructuras a nivel de micrómetros, podemos crear nuevos biomaterials jerárquicos y observar los efectos de esta construcción jerárquica sobre las propiedades físico-biológicas.

Recientemente hemos comenzado varias colaboraciones a nivel aplicado, utilizando nuestro materiales como plataformas bioactivas, para sondar contaminantes en el medio ambiente y para controlar la adherencia y activación de células. La activación celular, tanto como muchos procesos biológicos, se lleva a cabo mediante interacciones con superficies, y por lo tanto se pueden estudiar idealmente con la AFM.


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