Un rayo l¨¢ser de rayos X y nanomedicinas, el futuro es de lo peque?o
Dos investigaciones punteras en nanotecnolog¨ªa, entre los proyectos escogidos para las becas Leonardo de la Fundaci¨®n BBVA
En 1959, el f¨ªsico Richard Feynman habl¨® de la posibilidad de usar m¨¢quinas de precisi¨®n para manipular ¨¢tomos y mol¨¦culas. Hoy d¨ªa, la nanotecnolog¨ªa se ha convertido en una de las muchas industrias que prometen revolucionar el futuro. Posee una gran cantidad de aplicaciones: desde la elaboraci¨®n de tecnolog¨ªa a niveles at¨®micos o sus usos en medicina, hasta la invenci¨®n o el descubrimiento de nuevos materiales, como, por ejemplo, el grafeno, cuyo hallazgo logr¨® que los cient¨ªficos rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov ganasen el premio Nobel de F¨ªsica de 2010. A su vez, Espa?a se ha acercado a esta materia en los ¨²ltimos a?os: actualmente, la naci¨®n cuenta con cerca de 370 grupos de investigaci¨®n sobre nanotecnolog¨ªa, y es el decimoprimer pa¨ªs que m¨¢s art¨ªculos sobre nanotecnolog¨ªa escribe a nivel mundial.
Sin embargo, es posible que, en unos a?os, los investigadores espa?oles sean capaces de poder filmar una pel¨ªcula a nivel molecular con rayos X. O de conducir nanoc¨¢psulas repletas de medicinas para atacar a los tumores en su propio n¨²cleo. Recientemente, la Fundaci¨®n BBVA concedi¨® 50 becas Leonardo a los proyectos de investigaci¨®n m¨¢s innovadores de Espa?a. Entre ellos se encontraban los investigadores Carlos Hern¨¢ndez Garc¨ªa y Pablo del Pino, que investigan la tecnolog¨ªa molecular en campos tan dispares como la nanotecnolog¨ªa ¨®ptica y la nanomedicina.
Pel¨ªculas en rayos X
Carlos Hern¨¢ndez, profesor de la Universidad de Salamanca y miembro del grupo de Investigaci¨®n en Aplicaciones L¨¢ser y fot¨®nicas, es el responsable del proyecto sobre nanotecnolog¨ªa ultrarr¨¢pida, basado en crear "unos l¨¢seres muy peculiares. Hemos sido capaces de crear un rayo l¨¢ser de rayos X, algo muy dif¨ªcil hasta el momento debido a la peque?a longitud de onda de estos rayos", explica Hern¨¢ndez.
Gracias al l¨¢ser de rayos X y a sus pulsos, podemos hacer 'pel¨ªculas' ultrarr¨¢pidas, como, por ejemplo, de una reacci¨®n qu¨ªmica, y tomar observaciones a escalas de tiempo infinitamente peque?as
Este rayo, adem¨¢s, se emite en pulsos de attosegundos, una medida que corresponde a una trillon¨¦sima de segundos. "Por hacer un s¨ªmil claro, un attosegundo es a un segundo lo que un segundo es a la edad del Universo", reflexiona el doctor Hern¨¢ndez. "Gracias al l¨¢ser de rayos X y a la brevedad de sus pulsos, podemos hacer 'pel¨ªculas' ultrarr¨¢pidas, como, por ejemplo, de una reacci¨®n qu¨ªmica. Y al capturar im¨¢genes ultrarr¨¢pidas de estos procesos tan r¨¢pidos, podemos hacer observaciones y control a escalas de tiempo infinitamente peque?as", concluye el investigador.
Pero, ?en qu¨¦ campos podr¨ªa aplicarse esta tecnolog¨ªa? "En los ordenadores o m¨®viles actuales, basamos el control de los electrones en tiempo de nanosegundos. Si fu¨¦semos capaces de controlar los attosegundos, ?qu¨¦ tipo de dispositivo generar¨ªamos?", se pregunta el doctor Hern¨¢ndez. "Creo que hay un gran inter¨¦s en desarrollar este tipo de tecnolog¨ªa. Ahora mismo, por ejemplo, se est¨¢ empezando a investigar c¨®mo reproducir la fotos¨ªntesis de forma artificial. Si pudi¨¦semos observar las reacciones qu¨ªmicas que se producen durante ese proceso, podr¨ªamos utilizar ese conocimiento y aplicarlo a los campos del almacenamiento energ¨¦tico o la energ¨ªa solar".
Nanoc¨¢psulas 'disfrazadas'
Por otro lado, el doctor Pablo del Pino es un investigador Ram¨®n y Cajal que trabaja en la Universidad Santiago de Compostela. Su proyecto versa sobre crear nanomedicinas y dirigirlas a un lugar espec¨ªfico del organismo. "Desde hace dos d¨¦cadas", desarrolla del Pino, "los investigadores bionanotecnol¨®gicos hemos desarrollamos sistemas inteligentes que se dirigen una zona concreta del organismo al ser inyectados en un ser vivo. Pero a pesar de los esfuerzos", advierte el investigador, "esto produce un efecto diana: m¨¢s del 99,5% de los materiales y las nanomedicinas acaban secuestrados por el h¨ªgado o el bazo. El sistema inmune las reconoce como algo peligroso y las degrada".
?Cu¨¢l es la soluci¨®n que propone el doctor del Pino? "Disfrazar las nanomedicinas. Nuestra intenci¨®n es crear un sistema modular, una c¨¢psula que funcione como una mu?eca matrioska. La c¨¢psula estar¨¢ formada por una cubierta polim¨¦rica y una cubierta biomim¨¦tica. Esta ¨²ltima estar¨¢ basada en las c¨¦lulas mesenquimales, o c¨¦lulas madre, para que as¨ª, el sistema inmunol¨®gico no las rechace", detalla el doctor. "Si el proyecto funciona y si confirmamos que la c¨¢psula sigue activa dentro del organismo, empezaremos a probarla en modelos animales que simulen el ictus en un ser humano".
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