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Pac-Man y los glóbulos rojos
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| Información provista por
los Laboratorios Sandia |
Una micromandíbula de
silicio capaz de abrirse y cerrase fue desarrollada en los
Laboratorios Sandia. Esta micromandíbula cabe en
un microcanaI con el grosor de una tercera parte de un
cabello humano (unos 20 micrones de ancho). Cuando la
mandíbula se cierra, atrapa a un glóbulo rojo
-uno de muchos que son empujados a través del microcanal-,
deformando las células capturadas y, en menos de
un abrir de ojos, las sueltan. Los glóbulos rojos
vuelven a moverse, recuperan su forma anterior y al parecer no sufren
ningún daño.
“Hemos demostrado que podemos crear una
micromáquina que interactúa con las
células a su escala", dice el investigador de
Sandia, Murat Okandan. “Es una herramienta que
podría permitir muchos diseños y
conceptos. Por sí mismo, este aparato generaría
un interés considerable en el campo de la
ingeniería genética o en el de la
agricultura.” El objetivo principal del aparato es
inyectar las células con ADN, proteínas o
productos farmacéuticos para contrarrestar ataques
químicos o biológicos, algún
desbalance de genes, bacterias naturales o invasiones de
virus. Los aparatos se fabrican con facilidad por medio de
las técnicas de producción de chips de
computadoras.
Dadas sus constantes mordidas, e1 aparato tiene un gran parecido con el
clásico Pac-Man, que también engullía
criaturas que se transportaban a través de
canales. En este caso, los dientes superiores de los microaparatos se
deslizan hacia arriba y hacia abajo como si fueran un
pistón para atrapar momentáneamente a un
glóbulo rojo contra 1os dientes de abajo.
Las células picadas no necesariamente tienen que ser
glóbulos rojos, sino también células
madres capaces de cambiar -quizá mediante la
implantación de genes-, presentes en muchos de los
tejidos del cuerpo humano. La capacidad de implantar
materiales en células podría tener enormes
implicaciones en la industria de los aparatos
microfluídicos. Actualmente es posible analizar
los biofluidos, pero no alterarlos. Los prototipos ofrecen la
posibilidad de intervenir a nivel celular. Cada microaparato
puede pinchar 10 células por segundo.
Un objetivo inmediato es ver si los glóbulos rojos
alterados pueden absorber un material fluorescente que las
células rechazan de forma natural. Si el material es
absorbido, será el primer ejemplo de un alterador
mecánico de la membrana celular capaz de cumplir con su
trabajo en el flujo continuo.
Un objetivo a mediano plazo es remplazar los microdientes con
un hueco para una aguja de silicio que aún está
en desarrollo. Las agujas servirán para inyectar ADN, ARN o
proteínas (incluso drogas moleculares) en puntos precisos de
la anatomía de células vivientes, lo
que podría cambiar el curso de una enfermedad o restablecer
funciones perdidas.
Los métodos actuales de implantación en
células utilizan campos eléctricos para abrir las
paredes de las mismas por medio de absorción
química. Un problema que conlleva ese método,
llamado electroporación, es que causa la muerte de
una cantidad considerable de células. Existen
otros métodos manuales en los que el material
genético es puesto dentro de las células, una por
una, por medio de una pipeta. Esos dos métodos
pueden ser eficientados mediante el Pac-Man de Sandia. |
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| Fuente: Revista Mecánica
Popular - Volumen 54 - Noviembre 2001 - Número 11 |
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