January 10, 2018

R&D Capacities

 

  • Microcalorímetro de última generación y de bajo volumen, ITC y DSC.

Contamos con un equipo Low Volume NanoITC de TA Instrument (Isothermal Titration Calorimeter), que ha permitido al Centro realizar experimentos de calorimetría utilizando pequeños volúmenes de muestras biológicas y otros afines, además de ejecutar proyectos en el área de caracterización de nanopartículas, de unión proteína ligando, entre otras. Este instrumento permite caracterizar las propiedades termodinámicas de la interacción entre dos moleculares, como Cp, ∆H, ∆S y ∆G.

Este equipo fue financiado por el proyecto FONDEQUIP EQM140174.

 

  •  Laboratorio de Microscopía Electrónica LVEM5.

El LVEM5 ofrece una versatilidad sin igual al integrar 4 modos de imágenes en un microscopio de gran capacidad, pero apto para ser utilizado en laboratorio estándar. Dependiendo de la configuración del sistema, el LVEM5 puede alternar entre operar como Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM), Microscopio Electrónico de Barrido (SEM), Microscopio Electrónico de Transmisión de Escaneo (STEM) e incluso puede proporcionar datos de Difracción de Electrones (ED) sin tener que volver a alinear la columna o ajustar la muestra. Esto permite que las imágenes de superficie y de transmisión de la muestra se capturen desde la misma área de interés. Las imágenes obtenidas pueden ser un excelente complemento de microscopía electrónica de alto voltaje, en donde a menudo se pierde parte del material orgánico.

Este instrumento ha permitido caracterizar nanopartículas metálicas en medio orgánico con una resolución máxima de 2 nm, también se ha utilizado para caracterizar estados de agregación de moléculas, material biológico, entre otros. Como complemento a este instrumento, poseemos un recubridor de oro para mejorar la definición de las muestras y también un UltraMicrotomo de última generación para observar tejido biológico.

 

  • Bioreactores de 2 y 8 litros

Estos reactores son utilizados en proyectos de biología molecular, en términos de desarrollo de cepas, cepas recombinantes mutantes (e ingeniería genética para remover genes de bacterias Gram negativa), o expresión heteróloga de proteínas en estas bacterias.

En este contexto, la ingeniería genética y validación de procesos apunta al desarrollo de tres grandes compuestos

  • Biopolímeros.
  • Expresión heteróloga de proteínas
  • Producción en sistemas abiertos.

 

  • Cluster computacional de alto rendimiento para Bioinformática.

Nuestro cluster SGI ALTIX ICE 8400 cuenta con 1.536 cores y 3 TB de memoria RAM. Este cluster ha sido optimizado para realizar en forma eficiente análisis bioinformáticos de Genómica y principalmente para realizar simulaciones moleculares de nano y bio-sistemas (NAMD). Además, contamos con dos servidores basados en GPUs que están optimizados en simulaciones moleculares con el programa de dinámica molecular AMBER. Así mismo, hemos instalado un nuevo servidor optimizado para realizar ensamblados genómicos de-novo, este servidor cuenta con 40 Cores y 1,5 TB de memoria RAM.

Esta infraestructura ha sido utilizada exitosamente en proyectos de ingeniería de proteínas, proceso que comienza con la búsqueda y diseño de mutaciones sitio dirigidas in-silico, con una serie de programas y software creados en el CBIB. Como consecuencia de estos estudios hemos mejorado la cinética o las propiedades de varias enzimas de interés industrial. Además, estas instalaciones han sido utilizadas para screening virtual de millones de moléculas orgánicas para la búsqueda de nuevos inhibidores (Drug Discovery). Otro campo que ha sido explorado exitosamente, ha sido el estudio de afinidad entre fármacos y sistemas de liberación controlada, basados en dendrímeros, biopolímeros, liposomas, etc.

 

  • Laboratorio de síntesis biológica y química.

Contamos con implementación de laboratorio para la producción de cepas mutantes y la búsqueda racional de nuevas bacterias bioactivas.

También efectuamos la síntesis de nano y micropartículas con propósitos industriales, por ejemplo, nanopartículas para captura de moléculas no deseadas, como arseniato y nitrato, en aguas contaminadas. Otro campo explorado en síntesis química es la modificación de dendrímeros, los que previamente han sido diseñados in-silico para un propósito determinado. Un ejemplo de esto son agentes de transfección, liberación controlada de péptidos, entre otros.

 

  • Laboratorio de Electrofisiología.

Este laboratorio cuenta con un setup de Patch Clamp implementado con control de temperatura y presión, así como también un sistema de perfusión ultra-rápida para optimizar ensayos de búsqueda de nuevos moduladores de canales iónicos. Estas capacidades han sido utilizadas exitosamente en la caracterización electrofisiológica de canales iónicos TRP activados por temperatura, canales activados por presión, TRAAK y TREK. Estas capacidades pueden ser utilizadas para la búsqueda de nuevos moduladores de canales iónicos de interés biomédico.

 

  • Secuenciadores del Centro de Biotecnología Vegetal UNAB 

Estos secuenciadores son principalmente utilizados en desarrollos del área de genómica como aplicaciones de bioprospección de proteínas, que pueden tener alguna función industrial, enzimas de uso industrial, métodos de monitoreo de salud ambiental y métodos moleculares de diagnóstico de patógenos.