Como un niño con un nanobarómetro nuevo

Es casi imposible que un avance tecnológico nos sorprenda profundamente en pleno siglo XXI. Aun cuando en muchos casos no sabríamos explicar cómo funciona, tratamos a diario con tecnología que, hace no tanto, era ciencia ficción y a veces nos creemos que todo es posible. Hace falta una novedad muy grande para asombrarnos y recordarnos que no somos tan diferentes de aquellos primeros espectadores de cine que creían que el tren los iba a arrollar. No obstante, de vez en cuando, se escuchan noticias sobre tecnología que parece sacada de algún episodio perdido de Star Trek como una cámara capaz de ver la luz en movimiento o un traje de invisibilidad que cada vez le envidia menos a la capa de Harry Potter.

En el Instituto de Microelectrónica de la Universidad Autónoma de Barcelona (perteneciente al asfixiado CSIC) parece que están empeñados en despertar de nuevo nuestro asombro ante la tecnología. Este centro trabaja en ese campo de la ciencia especializado en construir aparatos ridículamente pequeños y conseguir que, contra todo pronóstico, funcionen: la nanotecnología. Uno de sus últimos trabajos ha consistido en introducir un barómetro en una célula viva. Así de simple, un chip de silicio capaz de medir cambios en la presión intracelular sin dañar los componentes de la célula. Y todo en un tamaño de ~5 micras. Haría falta poner en fila 10 de estos chips para alcanzar el grosor de un pelo de la barba de Rajoy.

Esquema de funcionamiento del chip, que consta de una superficie de referencia para poder comparar la luz reflejada por las membranas con la que se refleja en una superficie sin deformar. Puede verse cómo al aumentar la presión disminuye el espacio entre las membranas.

Esquema de funcionamiento del chip, que consta de una superficie de referencia para poder comparar la luz reflejada por las membranas con la que se refleja en una superficie sin deformar. Puede verse cómo al aumentar la presión disminuye el espacio entre las membranas. (Imagen: Rodrigo Gómez-Martínez)

Vale, pero ¿cómo?

El mecanismo de este chip es relativamente simple: consiste en dos membranas de 50 nanómetros de grosor (tan sólo unos 500 átomos) enfrentadas a una distancia de unos 400 nanómetros. La presión sobre estas membranas hace que el hueco vacío entre ellas se estreche, tal y como hace la suela de tu zapato cada vez que pisas (imprimes presión). Como no podemos entrar en la célula con una regla a medir cuánto se han estrechado el hueco, empleamos un método indirecto. Las membranas funcionan como espejos enfrentados, parcialmente reflectantes (sólo hacen que rebote parte de la luz) y constituyen lo que los físicos llamamos un interferómetro Fabry-PérotUn interferómetro se basa en la naturaleza ondulatoria de la luz para encontrar picos resonantes (crestas de onda, como las del vaso de Jurassic Park) y extraer así propiedades de la luz incidente o del interferómetro en sí. Así, cuando iluminemos el chip con una luz de características conocidas, podremos obtener información, por ejemplo, de la anchura del hueco entre membranas.

Vale, pero ¿para qué?

Lo más importante de este nuevo método de medición es que, a diferencia de los ya existentes, no daña la célula que estudia. Se estudiaron las células durante los días siguientes a la introducción del chip y se observó que no solo presentaban una actividad mitocondrial y un pH normal sino que incluso ¡se reproducían sin problemas! De hecho, en la imagen que encabeza este artículo puede verse la división de una célula humana, en concreto descendiente de la famosa Henrietta Lacks.

Como los científicos no suelen estar contentos nunca, el grupo catalán se puso a estudiar también cómo influía la presión externa en el interior de la célula. Es sabido que, por ejemplo, desde la cabeza hasta los pies, las células de nuestro cuerpo experimentan una diferencia de presiones de 0.2 atmósferas (algunos animales marinos pueden soportar diferencias de presiones de hasta 200 atmósferas cuando se sumergen).  Este estudio ha probado que esas presiones no son soportadas exclusivamente por la membrana externa de la célula, sino por todo el organismo en sí, que se transmiten por su interior.

Quizá sea muy pronto para imaginar las aplicaciones que pueden tener estos chips en medicina, pero es material del bueno para hacer ciencia-ficción: imaginad la posibilidad de conocer el estado individual de cada una de las células del cuerpo y, ya de paso, emplearlo para controlar perversamente las mentes de los enemigos…

***

Fuente: Ariadna, que nos habló de este estupendo artículo.

Foto de portada: Imágenes del nanobarómetro en el interior de distintas células (marcado con una flecha) en a) una vacuola y b) el citoplasma. En la figura c) se observan distintos fotogramas de la división en dos de una célula viva, con el chip dentro. (Imagen: Rodrigo Gómez-Martínez)

¿Te gusta Mayhem Revista? Recibe nuestras entradas en un boletín semanal. Apúntate aquí.

Anuncios

2 Respuestas a “Como un niño con un nanobarómetro nuevo

  1. Me alegra encontrar información como ésta. Me congratula que la ciencia a pesar de las dificultades por las que la hacen pasar en este país mojigato y casposo intente, como la vida, abrirse camino a toda costa. Muchas gracias a todos los Mayhem y a todos los científicos españoles que deberían ser vistos como el motor de la economía y la modernidad del país. ENHORABUENA A TODOS

  2. Me parece increíble que alguien que conozco pueda escribir un artículo de estas características. Tan claro, tan didáctico, tan fácil de entender, que dan ganas de ponerse a leer más sobre este asunto, y eso que no tengo la más remota idea de tecnología, y menos de nanotecnología. Es asombroso, por otra parte, lo que dice y lo que expone. Me parece increíble, repito. Muchas gracias y enhorabuena

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s