BIOMECÁNICA Sensores Moléculas que doblan palancas

El mundo de la nanotecnología, de las cosas tan pequeñas que se miden en milésimas de milímetros, no para de dar sorpresas. Ahora, la pequeñísima pero implacable fuerza con que se unen entre sí las moléculas en la doble hélice del ADN, el material genético, ha demostrado ser suficiente para doblar minúsculas palancas de silicio. Este sensor biomecánico permitirá detectar defectos de una sola base en el ADN y probablemente se utilizará en diagnóstico.

Los resultados de los experimentos realizados por científicos de la Universidad de Basilea y del afamado laboratorio que la empresa IBM tiene en la ciudad suiza de Zurich indican que el mecanismo de reconocimiento molecular que se produce tanto en el ADN como entre algunas proteínas y los anticuerpos, por ejemplo, puede utilizase para mover pequeñas púas o palancas. Este logro supone la incorporación de la biología a la nanotecnología, de forma similar a lo que se está produciendo en los chips de ADN.La deformación que producen las sustancias biológicas se puede medir de forma muy exacta con láser y esta medida sirve para detectar moléculas individuales. Además de servir como sensor, también se puede pensar en este mecanismo para utilizarlo como motor en la maquinaria nanorobótica.

"La posibilidad de utilizar la biología para realizar tareas mecánicas determinadas con silicio en la escala de las milésimas de milímetro proporciona un nuevo enfoque al funcionamiento autónomo de las máquinas, sin potencia externa ni control de ordenador", ha explicado James Gimzewski, de IBM. "Hemos encontrado una forma de hacer trabajar al ADN para nosotros así que no necesitamos baterías, motores o similares para que funcionen estas minúsculas máquinas".

Como la imaginación es libre, los científicos, que han publicado su trabajo en la revista Science (14 de abril) piensan ya en aplicaciones tales como el funcionamiento de válvulas en medicina: "Por ejemplo, podemos imaginar un sistema que ataque la proliferación cancerosa con la liberación de las dosis justas de sustancias químicas en el lugar exacto del cuerpo mediante diminutas microcápsulas equipadas con nanoválvulas", ha comentado Gimzewski. "Podrían ser programadas químicamente para abrise sólo cuando les lleguen señales bioquímicas de un tipo determinado de tumor. Eso permitiría tener la terapia adecuada en el sitio adecuado y el momento adecuado, lo que minimizaría los efectos secundarios, y no haría falta cirugía".

Mientras llegan estas aplicaciones que ahora parecen fantásticas, la línea de investigación permite pensar en avances interesantes en sí mismos. El método se basa en la transformación directa de un mecanismo de reconocimiento biológico en movimiento. La inclinación de las palancas de silicio, recubiertas de oro, es del orden de 10 a 20 nanómetros, suficiente para poder ser detactada. El trabajo es continuación del realizado por los mismos equpos en el campo de los sensores olfatorios, que ha dado como resultado aplicaciones en el control de procesos en los que intervienen gases o disolventes.