Tendencias21
Crean pinzas nanométricas que manipulan objetos microscópicos con precisión

Crean pinzas nanométricas que manipulan objetos microscópicos con precisión

Un equipo de científicos norteamericanos ha realizado exitosas pruebas de laboratorio con unas pinzas nanométricas, con las que se ha podido atrapar y extraer células de tejido orgánico de manera no invasiva. Dirigidas externamente mediante imanes, estas micropinzas no necesitan de baterías ni de cables para moverse, y se cierran mediante cambios en su temperatura o utilizando productos bioquímicos no tóxicos. Los resultados de los experimentos han demostrado su enorme potencial para la fabricación de futuras herramientas microscópicas de diagnóstico y de suministro de medicamentos. Por Yaiza Martínez.

Crean pinzas nanométricas que manipulan objetos microscópicos con precisión

Investigadores de la Johns Hopkins University, de Estados Unidos, han realizado experimentos con dispositivos del tamaño de una partícula de polvo, con los que se pueden agarrar y quitar células vivas de sitios difíciles de alcanzar, sin necesidad de usar cables eléctricos o baterías.

Estos dispositivos tienen forma de micropinzas, se mueven con imanes y mediante señales térmicas y bioquímicas, y miden aproximadamente la décima parte de un milímetro de diámetro, publica la John Hopkins en un comunicado.

En las pruebas realizadas en laboratorio, los científicos utilizaron las micropinzas para realizar un procedimiento similar al de la biopsia, que consiste en extraer muestras de tejido orgánico para examinarlas en el microscopio.

Nanomáquinas autónomas

En concreto, los investigadores extrajeron muestras de un tejido animal colocado en el extremo de un estrecho tubo.

Según explica el director de esta investigación, el ingeniero David H. Gracias, profesor de química y de ingeniería molecular en la Escuela de Ingeniería Whiting, estas pequeñas herramientas son de bajo coste, y pueden ser dirigidas en masa por productos bioquímicos no tóxicos.

Por eso, y a pesar de que aún requieren de algunos refinamientos antes de poder ser usadas en humanos, suponen un gran paso hacia la creación de herramientas quirúrgicas de escala nanométrica, bioquímicamente sensibles y, quizá, en el futuro, incluso autónomas.

Dichas herramientas ayudarán a los especialistas de la salud a diagnosticar enfermedades y a administrar medicamentos de una forma más eficiente y menos invasiva.

Cómo funcionan

Hoy día, los médicos que deben recoger células o manipular tejidos en el interior del cuerpo de un paciente, a menudo usan micropinzas conectadas a finos cables o tubos. Pero estas conexiones dificultan las exploraciones, en especial en áreas de más difícil acceso o localización, explicaron los científicos en el Journal of the American Chemical Society.

Gracias y sus colaboradores consiguieron eliminar este problema, introduciendo níquel chapado en oro en las micropinzas. De esta forma, éstas pueden ser dirigidas mediante imanes situados fuera del cuerpo.

En las pruebas realizadas con este sistema, los científicos lograron mover así, a distancia, las micropinzas, a lo largo de una relativamente extensa porción de tejido.

Crean pinzas nanométricas que manipulan objetos microscópicos con precisión

Por otro lado, las micropinzas son inducidas a atrapar y extraer células de tejido también “a distancia”, mediante su exposición a ciertos productos bioquímicos o a altas temperaturas.

En concreto, el movimiento de cierre de estos dispositivos nanométricos se produce a partir de una capa de metal tensionada, que se mantiene abierta mediante segmentos de un polímero orgánico situado en cada articulación. Existen varias formas de reblandecer el polímero, y liberar así la tensión para cerrar la pinza.

Por ejemplo, se puede cerrar la micropinza aumentando su temperatura por encima de los 40 grados centígrados, al introducirla en una solución cáustica. Los investigadores descubrieron asimismo que algunas soluciones biológicas no tóxicas también pueden debilitar el polímero, y conseguir así que la pinza se cierre sobre su objetivo.

Resultados y posibles aplicaciones

En las pruebas realizadas en el laboratorio, los científicos usaron una micropinza, guiada por un imán, para atrapar y transportar una gota teñida de entre un grupo de gotas incoloras, dentro de una solución acuosa.

Asimismo, el equipo también logró capturar docenas de células de tejido animal, que seguían vivas tras 72 horas, lo que indica que el proceso de captura no las dañó.

Estos resultados demuestran, según los investigadores, que este sistema es viable y presenta un enorme potencial para aplicaciones médicas. Aún quedan algunos pasos para perfeccionarlo, por ejemplo de momento la micropinza sólo puede cerrarse una vez sobre un objetivo y luego no puede ser reactivada para reabrirla y que suelte su contenido, pero su funcionamiento actual resulta prometedor.

Las micropinzas fueron fabricadas con fotolitografía, el mismo proceso que se emplea para fabricar chips informáticos.

En el futuro, cuando estos dispositivos se inserten en el cuerpo y se muevan mediante los imanes, serán vistos por los médicos gracias a las más modernas tecnologías de imágenes, como la MRI o exploración por medio de resonancia magnética. De esta forma, los especialistas podrán guiarlos hacia su objetivo.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Las ondas cerebrales se mueven en direcciones opuestas para crear recuerdos y luego para recuperarlos 25 marzo, 2024
    Los científicos descubrieron que las ondas cerebrales tendían a moverse desde la parte posterior del cerebro hacia el frente mientras las personas guardaban algo en su memoria. Por el contrario, cuando buscaban recordar la misma información, esas ondas se movían en la dirección opuesta, desde el frente hacia la parte posterior del cerebro.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una de las estrellas más antiguas del Universo muy cerca de la Vía Láctea 25 marzo, 2024
    La estrella LMC 119 fue apreciada en la Gran Nube de Magallanes, muy cerca de la Vía Láctea, y es la primera estrella de la segunda generación de formación estelar del Universo que se ha identificado en otra galaxia. Esta estrella, una de las más antiguas en el cosmos descubiertas hasta hoy, proporciona una ventana […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿En qué se parece la AMOC a la construcción de la personalidad? 25 marzo, 2024
    Nuestra personalidad puede verse afectada por el deshielo del Ártico porque hay un paralelismo simbólico entre las corrientes oceánicas que regulan el clima y los comportamientos humanos: si seguimos sus patrones, favorecemos la ética en la gestión de las empresas.
    Edita Olaizola (*)
  • La inteligencia colectiva de las plantas forma los misteriosos círculos de hadas de los desiertos 25 marzo, 2024
    Los misteriosos círculos de hadas presentes en los desiertos de al menos 15 países se forman porque las plantas ejercen una forma de inteligencia colectiva para aprovechar los recursos hídricos profundos del terreno, creando las zonas muertas para la vida vegetal que han intrigado a los científicos durante décadas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los africanos usaban arcos y flechas hace 74 mil años 24 marzo, 2024
    El uso se arcos y flechas se ha constatado en africanos hace 74.000 años: dejaron constancia de armas puntiagudas usadas para la caza y, después de la erupción del supervolcán Toba en Indonesia que provocó una sequía, también para pescar en un río etíope.
    N+1/T21
  • Descubren al delfín de río más grande de la historia 23 marzo, 2024
    Un equipo de científicos ha descubierto en la Amazonía peruana los fósiles del delfín de río más grande de la Tierra. Era un pariente cercano de los delfines asiáticos y no de los delfines amazónicos que hoy habitan las aguas dulces de América del Sur.
    N+1/T21
  • Detectan emisiones de radio similares a auroras sobre las manchas solares 22 marzo, 2024
    Los astrónomos han observado explosiones de radio duraderas similares a auroras sobre una mancha solar: el descubrimiento podría ayudarnos a comprender mejor al Sol, así como facilitar la identificación de estrellas distantes que producen emisiones de radio similares.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren un material que se hace más fuerte con cada golpe 22 marzo, 2024
    Un nuevo material elástico presenta una increíble "durabilidad adaptativa": cada vez que se cae o se golpea, su fuerza se incrementa y se vuelve más difícil de romper. Podría ser de gran utilidad en futuros dispositivos electrónicos como nuevos teléfonos móviles, relojes inteligentes o tabletas, que están continuamente expuestos a todo tipo de golpes. Además, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El Arco de Gibraltar está migrando desde el Mediterráneo hacia el Atlántico 22 marzo, 2024
    Una zona de subducción que se origina en el Mediterráneo occidental se está moviendo desde la región franco-española hacia el sur. Actualmente está a la altura de la frontera entre España y Portugal y se propaga hacia el Atlántico bajo el Estrecho de Gibraltar.
    JGU/T21
  • Antiguas canoas revelan cómo los marinos del Neolítico surcaron el Mediterráneo 21 marzo, 2024
    Una nueva investigación liderada por Juan Gibaja, del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, y publicada recientemente en la revista PLOS One, arroja luz sobre las primeras embarcaciones neolíticas en el Mediterráneo: las excavaciones en el pueblo de agricultores de la Edad de Piedra de La Marmotta, en Italia, han permitido recuperar cinco […]
    Pablo Javier Piacente