Físicos y biólogos españoles inician una investigación con el nuevo microscopio túnel

Varios equipos de científicos españoles van a iniciar conjuntamente una novísima investigación sobre estructuras biológicas, como el ADN o las membranas celulares, con ayuda de un revolucionario microscopio, que utiliza el llamado efecto túnel, y que fue desarrollado hace escasamente dos años. El microscopio túnel, también conocido como la punta en la jerga científica, permite ver y estudiar con precisión sin precedentes los átomos de la superficie de distintos materiales, lo que hasta ahora no había sido posible con otro tipo de microscopios, como el electrónico.

La técnica que utilizarán los científicos españoles se denomina microscopía de exploración con efecto túnel o STM (Scanning Tunnelling Microscopy), y fue desarrollada por dos científicos del laboratorio de investigación IBM-Zurich. Fue demostrada con carácter experimental en 1982 por sus descubridores, Gerd Binnig, de nacionalidad alemana, y Heindrich Rohrer, de nacionalidad suiza, que publicaron pruebas gráficas de la estructura superficial del silicio y otros materiales, que atrajeron el interés mundial. Recientemente, estos científicos han sido galardonados con el Premio Rey Faisal, de reciente creación, dotado con 11 millones de pesetas.La idea de los científicos españoles pertenecientes al departamento de Física Fundamental de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), el Centro de Biología Molecular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y el centro científico de IBM en la UAM, es aplicar esta técnica revolucionaria al estudio de material biológico. En principio, se centrarán en el estudio de la estructura de la membrana celular.

Los investigadores han obtenido una buena acogida por parte de las autoridades académicas y ministeriales, porque un factor importante en esta investigación es la celeridad en ponerla en marcha, ya que científicos de otros países han pensado también en la posibilidad de aplicar el STM a superficies biológicas. En el aspecto económico, la investigación se realizará mediante un convenio entre todas las partes con IBM Europa.

El microscopio de efecto túnel es, según el físico español Nicolás Cabrera, creador de la división de Física de la UAM, una de las técnicas más interesantes y prometedoras desde el punto de vista del futuro de la ciencia, ya que los fenómenos de superficie juegan un papel muy importante, tanto en física como en química, biología o electrónica. La precisión que tiene, de hasta décimas de angstrom (un angstrom equivale a 10 milmillonésimas de centímetro), es lo que permite ver átomos y moléculas individuales.

Corriente entre dos electrodos

Su funcionamiento se basa en la aparición de una corriente túnel entre dos electrodos, uno de los cuales es una punta de un radio pequeñísimo, que barre el otro, que es la muestra a estudiar. El efecto túnel, que sólo se explica en términos de mecánica cuántica -los electrones se comportan al mismo tiempo como ondas y como partículas-, se descubrió en 1927, y ha sido utilizado en algunas aplicaciones, como los diodos que llevan este nombre.Nicolás García, físico que ha contribuido al proyecto con el estudio teórico, explica que lo interesante sería conseguir que se pudieran seguir los procesos biológicos cambiantes, como por ejemplo el comportamiento de un virus. Este microscopio es especialmente interesante para estas aplicaciones porque no es, a diferencia del electrónico, destructivo para las muestras biológicas, aunque lo ideal sería que funcionara a presión atmosférica. En la actualidad funciona en una campana de vacío.

Otro físico, Arturo Baró, ha permanecido durante 9 meses en Zurich estudiando la técnica. El microscopio se encuentra ya casi totalmente montado en la universidad, a la espera de que llegue el componente fundamental, la punta, que traerá consigo uno de sus descubridores, Rohrer, cuando se traslade a Madrid para dar una conferencia sobre esta nueva técnica, el próximo 11 de abril. Se espera que el aparato empiece a funcíonar para el mes de octubre y se puedan obtener los primeros resultados experimentales el año próximo.