Crean unas pinzas ópticas que permiten manipular las células sin dañarlas

Dimitri Petrov, investigador del Instituto de Ciencias Fotónicas (Casteldefels), ha ideado una nueva técnica que utiliza un haz de luz de láser para estudiar pequeños cuer­pos a escala nanométrica. La luz lá­ser, además de transportar energía, ejerce una presión mecánica, una característica que permite atrapar y manejar durante horas una célu­la viva o una macromolécula sin dañarla. Para sujetarlas, los inves­tigadores adhieren a la membrana celular unas perlas microscópicas de poliestireno mediante enlaces químicos muy fuertes, que actúan como asas que evitan la interacción del láser con la célula y el daño que pueda causar. La combinación de las pinzas óp­ticas con la técnica de dispersión Raman (permite obtener informa­ción de los cambios químicos que ocurren en cada célula y locali­zarlos) facilita, además, realizar tomografías celulares. Mientras la célula está sujeta por las pinzas, los investigadores estudian qué sucede en su interior utilizando métodos analíticos también basados en la luz. De esta forma, el análisis indi­vidual permite detectar anomalías de una única célula que quizá pa­sarían inadvertidas con los análisis convencionales, realizados con una porción de tejido que incluye mi­llones de ellas. El método se ha perfeccionado de tal manera en la última década, que se augura un prometedor futuro de aplicaciones en biología y medicina, ya que permitirá estudiar en detalle, en células individuales en suspen­sión, el mecanismo de absorción de fármacos, cómo penetran en las células y cuánto tiempo tardan en llegar a un lugar específico de ellas. Además, podría facilitar el diagnóstico precoz de enfermeda­des como el cáncer e impedir su extensión. Ahora, los científicos tratan de mejorar la técnica reduciendo los periodos en los que se estudia una célula inmovilizada, que en la actualidad pueden alcanzar las dos horas. Enlaces de ADN En la manipulación óptica también investigan otros equipos de la Uni­versidad Autónoma de Barcelona. Félix Ritort, del Departamento de Física Fundamental trabaja a escala macromolecular, mil veces inferior a la de Petrov. Se centra en medir las fuerzas de los enlaces que man­tienen plegadas macromoléculas como el ADN capturando, con sus pinzas ópticas, perlas sintéticas que están unidas a los extremos de un filamento de ADN. Al separar len­tamente las pinzas, los enlaces que dan forma a la molécula se rompen uno a uno. Al mismo tiempo, un ordenador registra la fuerza que ejercen las pinzas para separar cada enlace. El objetivo es llegar a descifrar secuencias de ADN a partir de las fuerzas necesarias para separar sus filamentos. Otro equipo del Instituto de Ciencias Fotónicas, dirigido por Romain Quidant, trabaja a escala nanoóptica plasmódica, todavía más pequeña, que aprovecha la propiedad óptica de nanoestruc­turas de oro para concentrar el láser, obtener trampas capaces de capturar partículas contribuir al desarrollo de lo que se denomina el en un chip. Según ha explicado Quidant, con este chips se podría, por ejemplo, chequear una gota de sangre de modo inmediato y mucho más barato. La aportación de este grupo investigador se centra en el desarrollo de estas nanoestructuras de oro, capaces de generar trampas específicas para cada molécula de modo que el laboratorio en minia­tura las clasificara y distribuyera para su análisis.