Ciencia Crean unas cañerías tan pequeñas y finas que ni...

Crean unas cañerías tan pequeñas y finas que ni una hormiga cabría en ellas

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Estudiosos de la Universidad Johns Hopkins (Maryland) han creado cañerías microscópicas del tamaño de una millonésima una parte del ancho de un pelo humano. Y no solo son pequeñas, sino más bien muy fiables y a salvo de fugas. Específicamente, están construidas con nanotubos que se acoplan y reparan por sí solos y pueden conectarse a diferentes bioestructuras. Mas, ¿qué aplicaciones tienen estas ‘ minicañerías ‘ en las que no cabe ni una hormiga? Sus autores apuntan que son un paso significativo cara la creación de una red de nanotubos que cualquier día podría llevar fármacos, proteínas y moléculas especializadas a células concretas en el cuerpo humano. Las conclusiones terminan de publicarse en la gaceta ‘ Science Advances ‘. «Este estudio sugiere que es viable edificar nanotubos que no tengan fugas usando estas fáciles técnicas de autoensamblaje, en las que mezclamos moléculas en una solución y sencillamente dejamos que formen la estructura que queremos», explica Rebecca Schulman , maestra asociada de ingeniería química y biomolecular que codirigió la investigación. «En nuestro caso, asimismo podemos unir estos cilindros a diversos puntos finales para formar algo como una tubería». El equipo trabajó con cilindros de más o menos 7 nanómetros de diámetro, unas un par de millones de veces más pequeños que una hormiga, y múltiples micras de largo, o más o menos la longitud de una partícula de polvo. El procedimiento se fundamenta en una técnica establecida que vuelve a utilizar piezas de ADN como bloques de construcción para hacer medrar y arreglar los cilindros mientras que les deja buscar y conectarse a estructuras concretas. Estudios anteriores han desarrollado estructuras afines para edificar nanoporos: pequeños orificios del orden de un nanómetro en su diámetro interno que son creados por proteínas que horadan membranas (nanoporos biológicos) o se hacen sobre materiales sólidos como silicona y grafeno. Estos nanoporos de ADN pueden supervisar el transporte de moléculas mediante membranas lipídicas cultivadas en laboratorio que imitan la membrana de una célula. Mas los nanotubos son estructuras más cortas que por sí mismas no pueden crear una red ni conectarse con otras partes. «Construir un cilindro largo desde un poro podría dejar que las moléculas no solo atraviesen el poro de una membrana que contiene las moléculas en una cámara o célula, sino más bien asimismo dirigir cara dónde van esas moléculas tras salir de la célula», asevera Schulman. «Pudimos edificar cilindros que se extendían desde los poros considerablemente más largos que los que se habían construido ya antes, lo que podría aproximar el transporte de moléculas durante las ‘autopistas’ de nanotubos a la realidad». Los nanotubos se forman usando hebras de ADN que se tejen entre diferentes dobles hélices. Sus estructuras tienen pequeños huecos, como trampas chinas de dedo. Debido a las dimensiones exageradamente pequeñas, los científicos no habían podido probar si los cilindros podían transportar moléculas a distancias más largas sin fugas o si las moléculas podían deslizarse mediante los huecos de sus paredes. Yi Li , un graduado de doctorado del departamento de ingeniería química y biomolecular de Johns Hopkins que codirigió el estudio, efectuó el nanoequivalente de tapar el extremo de una cañería y abrir un grifo para cerciorarse de que no se filtre agua. Yi tapó los extremos de los cilindros con ‘tapones’ singulares de ADN y pasó una solución de moléculas fluorescentes a través de ellos para rastrear las fugas y las tasas de entrada. Al medir con precisión la manera de los cilindros, de qué forma sus biomoléculas se conectaban a nanoporos concretos y lo veloz que fluía la solución fluorescente, el equipo probó de qué manera los cilindros movían las moléculas en pequeños sacos cultivados en laboratorio que se semejaban a la membrana de una célula. Las moléculas refulgentes se deslizaron como agua por un conducto. «Esto se semeja más a un sistema de fontanería, por el hecho de que estamos dirigiendo el flujo de determinados materiales o moléculas mediante distancias considerablemente más largas utilizando estos canales -asevera Li-. Podemos supervisar en qué momento detener este flujo usando otra estructura de ADN que se une muy particularmente a esos canales para detener este transporte, marchando como una válvula o un tapón». MÁS INFORMACIÓN nueva No La pasmante reentrada de un cohete de SpaceX se ve desde España nueva Si Por qué las grandes galaxias se mueren Los nanotubos de ADN podrían asistir a los científicos a entender mejor de qué manera interaccionan las neuronas entre sí. Los estudiosos asimismo podrían emplearlos para estudiar enfermedades como el cáncer y las funciones de los más de doscientos géneros de células del cuerpo. El próximo paso va a ser efectuar estudios auxiliares con células sintéticas y reales, como con diferentes géneros de moléculas.

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