• En el Laboratorio de
Nanobio-óptica del CFATA de la UNAM, un grupo de científicos
utiliza luz láser para moverlas, sin tocarlas
• Su proyecto usará esos instrumentos, y podría
ayudar a conocer factores que intervienen en la regeneración
neuronal, dijo Remy Ávila Foucat, de esa entidad
Hay láseres que se usan para señalar
algo importante en una conferencia, y otros que funcionan como un
bisturí muy preciso para cortar tejido vivo en una cirugía.
Pero nuevas aplicaciones se ensayan con haces de luz que atrapan átomos
y los detienen hasta dejarlos quietos -los físicos les dicen
átomos fríos-, mientras otros empujan partículas,
sin tocarlas, y logran que se muevan hacia un punto focal.
En el Centro de Física Aplicada y
Tecnología Avanzada (CFATA) de la UNAM, ubicado en Juriquilla,
Querétaro, Luz María López Marín (QFB)
y Víctor Manuel Castaño Meneses (físico), han
fundado el Laboratorio de Nanobio-óptica, un sitio donde la
física se introduce en sistemas biológicos con el uso
de pinzas ópticas que son, literalmente, herramientas de luz.
En este espacio, en el que también
participan Remy Ávila Foucat y Roger Chiu Zárate, se
hacen otras investigaciones; las pinzas ópticas sólo
son una de las líneas de estudio.
En vez de las pinzas convencionales, formadas
por dos partes materiales iguales, las ópticas tienen una sola
pieza, un haz de luz láser que emplea el objetivo de un microscopio
(con un ángulo de enfoque muy amplio) para dirigirse a una
muestra de partículas, que generalmente están en un
medio acuoso donde nadan o flotan.
“La idea de desarrollar pinzas ópticas
es mejorar la técnica y, sobre todo, hacer aplicaciones, especialmente
en las ciencias de la salud”, explicó en entrevista Ávila
Foucat, doctor en física e integrante de este novedoso laboratorio
del CFATA.
Experimentos y futuras aplicaciones
Hasta ahora, aquí se han realizado
experimentos con vidrio, se atrapan esferas de sílice de dos
milésimas de milímetro de diámetro.
Ese mineral (óxido de silicio) es
uno de los componentes fundamentales de la arena y se utiliza para
hacer materiales como vidrio, cerámica y cemento, así
como dispositivos tecnológicos, entre ellos, la fibra óptica
y las mallas de aislamiento térmico.
También, los universitarios han logrado
atrapar y mover células vivas de riñón humano,
con fines de investigación.
Una de las posibles aplicaciones de las pinzas
se relaciona con las células cerebrales. “Queremos utilizarlas
para estudiar las fuerzas que intervienen en la movilidad, crecimiento
y migración de las neuronas. Esto podría ayudar a mejorar
o diseñar terapias que contribuyan a la regeneración
neuronal después de un trauma”, puntualizó Ávila
Foucat. En ese proyecto colabora Elisa Tamaris, de la Universidad
Veracruzana.
En una segunda etapa, los investigadores
buscarán añadir al instrumento los elementos necesarios
para obtener un equipo de pinzas ópticas holográficas,
y así contar con varias zonas de atrapamiento controladas en
tiempo real.
Otra aplicación consiste en hacer
válvulas en microcanales. “Imagina un flujo que lleva
células y llega a una zona donde uno quisiera decirle a la
partícula que se vaya hacia uno u otro canal. Entonces necesitamos
una compuerta para que pase, y podemos accionarla con pinzas ópticas.
De esa manera se seleccionan partículas en un fluido”,
detalló.
Tienen una fuerte aplicación en células
vivas, pues éstas generalmente son muy transparentes en el
infrarrojo cercano, una longitud de onda que no las daña y
que los físicos usan en este método. “Con ellas
se pueden mover células grandes o hacer manipulaciones al interior
de una célula”, añadió.
Un experimento actual consiste en atrapar
una partícula de vidrio cubierta con un tipo de proteínas
que son afines a la célula y se pegan a ella. “Se atrapa
con las pinzas y se hacen experimentos para estudiar propiedades mecánicas
celulares, como la elasticidad”.
El desarrollo y empleo de las fibras ópticas
requiere de un trabajo multidisciplinario, entre los físicos
que desarrollan la técnica óptica, y los futuros usuarios,
investigadores de ciencias bioquímicas y biomédicas
que usarán esta herramienta para responder preguntas de modelos
vivos.
—o0o—
