Siempre que se habla de tecnología se piensa en dispositivos móviles, computadoras o naves espaciales, pero pocas veces las miradas se dirigen a lo que los compone: los materiales. Sin lugar a dudas todos los avances que ha realizado la humanidad se han basado en materias primas existentes, con características determinadas que hemos aprendido a aprovechar, pero: ¿Qué pasaría si pudiéramos crear nuevos materiales a nuestro antojo, para obtener las propiedades que nosotros deseemos y así dar un nuevo paso tecnológico en la historia?
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Es esa la importancia que está tomando el ADN hoy por hoy. Científicos del Laboratorio nacional Brookhaven (BNL por sus siglas en inglés) han creado un método general para enlazar distintos tipos de nanopartículas para formar un solo compuesto utilizando cadenas de ADN sintético, lo que permitiría crear nuevos nanomateriales que podrían combinar sus propiedades eléctricas, mecánicas, ópticas, químicas y/o magnéticas según se desee, y así obtener mejores rendimientos y eficiencias, añadiendo un sinfín de nuevas aplicaciones, convirtiendo al ADN no solo en el ladrillo fundamental de la vida, sino que también del futuro tecnológico de la humanidad. Es más, esta nueva forma de pensar en los materiales del futuro podría complementarse espectacularmente con el nuevo lenguaje de programación para crear y modificar ADN. ¿Interesante, no?
Enlazar nanopartículas en un solo material
En este procedimiento, las 2 nanopartículas a unir son revestidas con un químico, que funciona como “cimiento”, cuya función es preparar los materiales para la nueva creación. Posteriormente, se añaden moléculas que servirán como pegamento entre las nanopartículas y las cadenas de ADN (como por ejemplo proteínas). Con los nanomateriales ya preparados, se utiliza el ADN sintético para enlazar los dos tipos distintos de partículas, para que comiencen a convertirse en una sola.
Con todo lo anterior listo, comienza la magia de la naturaleza; el nuevo nanomaterial se auto ensambla por la acción de los compuestos químico-biológicos (ADN, moléculas y químicos), formando la nueva nanopartícula que aprovechará las características de las dos que la forman. Es más, variando la longitud de las cadenas de ADN sintético, su densidad, y otros factores, los científicos pueden optimizar las diversas propiedades del nuevo material, amplificando o reduciendo los nuevos efectos según deseen.
Las futuras aplicaciones de este procedimiento incluyen partículas cuánticas fluorescentes que puedan ser controladas por campos magnéticos externos para crear nuevos sensores, nanomateriales catalíticos que absorban el veneno o la contaminación a diversas escalas, o nanopartículas sinérgicas que potencien a otras.
“Nuestro estudio demuestra que los métodos de ensamblaje mediante ADN permiten el diseño de una amplia gama de nanocompuestos a gran escala a partir de los actualmente existentes, incluyendo nanopartículas magnéticas, catalíticas o fluorescentes” dijo Oleg Gang, físico y líder de la investigación del centro de nanomateriales funcionales (CFN por sus siglas en inglés).
“Hemos demostrado que uniendo nanopartículas con distintas propiedades podemos afectar el rendimiento individual de cada una, lo que pavimenta el camino para la fabricación de nuevos materiales con funciones totalmente nuevas”, agregó.
En la actualidad
El ADN se ha comenzado a utilizar fuertemente durante las nuevas generaciones tecnológicas como estructura para crear elementos. Es así como se ha utilizado en la computación cuántica, para crear qubits autoensamblables, o en la medicina, para crear nanorobots que entreguen drogas a lugares del cuerpo específicos en la lucha contra el cáncer, o para llevar analgésicos directamente a huesos fisurados, entre otros.
Pero lo interesante es pensar en el futuro. ¿Imaginas edificios compuestos ladrillos de nanomateriales que permitan suministrar calor, oxígeno y energía gracias a sus cimientos?, ¿O nuevos dispositivos móviles que interactúen con la energía de tu cuerpo para aumentar la eficiencia de consumo?
Definitivamente las ventajas que proporciona el ADN como elemento de construcción están recién comenzando a conocerse.
Link: bnl.gov.