Biología

Circuitos bioelectricos hechos de microbios

(NC&T) El trabajo, efectuado por investigadores de la Universidad de Wisconsin Madison, también puede servir de base para una nueva clase de sensores biológicos capaces de detectar casi instantáneamente agentes biológicos peligrosos como el ántrax (carbunclo).

Uno de los grandes desafíos de la nanotecnología es el ensamblaje de objetos a escala nanométrica en sistemas más complicados que los hoy viables. Robert Hamers, profesor de química de la Universidad de Wisconsin Madison, piensa al respecto que las bacterias y otros sistemas biológicos pequeños pueden ser utilizados como plantillas para fabricar sistemas aún más complejos.

Con este propósito, Hamers y sus colegas de la universidad, Joseph Beck, Lu Shang y Matthew Marcus, han desarrollado un sistema en el cual se conducen bacterias por un canal hasta un par de electrodos separados apenas por la longitud de un germen, permitiendo a los investigadores capturar, examinar y liberar células bacterianas una por una. Esta técnica superaría a la tediosa manipulación de objetos como nanotubos o nanohilos. Construida en un sensor, tal capacidad posibilitaría la detección a tiempo real de agentes biológicos peligrosos, incluyendo ántrax (carbunclo) y otros agentes patógenos microbianos.

Valiéndose de la compleja topografía de la superficie celular bacteriana, y de interacciones con anticuerpos, los científicos potencialmente podrían construir estructuras mucho más complicadas a escala nanométrica, a través de la capacidad natural de las células de acoplarse a diferentes tipos de moléculas.

Biotecnología microbios
Bacterias vivas son hechas pasar por un canal estrecho hasta un par de electrodos, donde serán atrapadas por pequeñas corrientes (.) Foto: University of Wisconsin-Madison )
Las moléculas expresadas sobre la superficie bacteriana pueden adaptarse a microhilos, con lo que se obtendría un sensor biológico a tiempo real, un dispositivo que podría ser colocado en aeropuertos, estadios, estaciones de ferrocarril, rascacielos, oficinas de correos y otras áreas públicas para detectar y dar la alarma de la presencia de agentes biológicos peligrosos que podrían ser usados por bioterroristas.

Hamers cree que el nuevo trabajo podría ser la base para unir la nanotecnología y la biología en formas para las que no hay precedentes.

Además, la capacidad de captar y analizar de modo fácil a microbios individuales tendrá aplicaciones en la biotecnología convencional. Por ejemplo, las modificaciones químicas de las trampas del electrodo permitirían a los científicos extraer células específicas de una mezcla compleja.


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