Nanobiotecnología para controlar procesos bioquímicos mediante campos magnéticos
(NC&T) Don Ingber y Robert Mannix, del Hospital Pediátrico de Boston, en colaboración con Mara Prentiss, física en la Universidad de Harvard, han inventado una forma de lograr que diminutas cuentas de 30 nanómetros de diámetro se unan con moléculas receptoras en la superficie de las células. Cuando son sometidas a un campo magnético, las cuentas funcionan como imanes y se reúnen gracias a la atracción magnética. Esta atracción arrastra los receptores de las células formando grandes racimos, imitando lo que sucede cuando los medicamentos u otras moléculas se enlazan con ellos. A su vez, esta aglomeración en racimos activa a los receptores, desatando una cascada de señales bioquímicas que influyen en diferentes funciones de las células.
La tecnología podría llevar a formas no invasivas de controlar las descargas de medicamentos en el metabolismo o procesos fisiológicos como los ritmos cardiacos y las contracciones de los músculos. Muy importante también es el hecho de que representa la primera vez que se ha utilizado el magnetismo para aprovechar sistemas específicos de señalización celular, normalmente utilizados por las hormonas u otras moléculas naturales.
Esta tecnología permite controlar el comportamiento de las células vivas a través de fuerzas magnéticas en lugar de mediante productos químicos u hormonas. En el futuro, puede proporcionar una nueva forma de interacción con máquinas u ordenadores, ofreciendo maneras del todo nuevas de controlar la descarga de medicamentos en el metabolismo, o permitiendo la creación de detectores que contengan células vivas como parte de los componentes.
En una demostración en la que intervino un tipo de célula del sistema inmunológico, los investigadores demostraron que las cuentas, cuando estaban unidas a los receptores de las células y expuestas a un campo magnético, eran capaces de estimular una entrada de calcio en ellas. La entrada del calcio es una señal fundamental utilizada por las células nerviosas para iniciar la conducción nerviosa, por las células musculares y del corazón para estimular las contracciones, y por otras células para la secreción.
A la izquierda, células sin aplicación de un imán, a la derecha, con éste activado, lo que hace que se agrupen. (Foto: Don Ingber, PhD, Children's Hospital Boston)
