El oro del ‘nano’ es del color del arcoíris



Un principio que reside maravillosamente en el corazón de la investigación moderna en Nanotecnología es que, lo que a ojos vista pueda parecer un montón de material a granel, se vuelve completamente nuevo cuando se miniaturiza o se reestructura a nanoescala.

Sus propiedades cambian de forma extraña y sorprendente. Una nanopartícula de oro, por ejemplo, no tiene el color amarillo brillante que conocemos en anillos y medallas. Puede exhibir cualquiera de los colores del arcoíris, según su tamaño y forma.

A través del ajuste fino sintético, los químicos han descubierto cómo hacer prismas de oro, cubos, varillas e incluso nanopartículas de formas más exóticas y complejas que pueden ser azules, verdes, rojas o moradas. Pero siguen siendo oro, sólo que las nuevas ‘pepitas’ son hoy partículas, nanopartículas.

¿Por qué tiene importancia esta extravagancia de que el oro cambie de color? Al fin y al cabo, la nanoelectrónica ya alimentaba computadoras portátiles, cámaras y otros dispositivos de consumo a finales de los 90. Los chips seguían haciéndose más pequeños y potentes. Y de ahí las historias imaginadas de nanobots que se volverían ángeles rebeldes exterminadores.

Lo relevante es lo que ha venido después. La nanotecnología ha llegado a lugares en los que no se había aventurado antes, como las industrias médica, química, óptica o de transporte. En cuanto al tamaño, la nanoescala es comparable a estructuras biológicas como proteínas, virus y ADN. Y ello ha permitido la preparación de clases únicas de nanobioestructuras híbridas que han cambiado la forma en que se estudian, se rastrean y se tratan distintas enfermedades.

La Nanotecnología está plenamente entre nosotros. Y es claramente protagonista. La Fundación BBVA resolvió esta semana sus becas Leonardo, que premian los proyectos más innovadores de investigadores entre 30 y 45 años. Por supuesto, en la ciencia hay tendencias. Ni siquiera los Nobel se abstraen de ellas. Pero, más allá de lo cool, cabe preguntarse en qué se fijaron los jurados científicos para elegir 60 entre las 887 ideas que optaron a las becas.

Lo cierto es que los cinco leonardos concedidos en Ciencias Básicas (Química y Física) llevan el ‘nano’ en el nombre o en los apellidos del proyecto. Alejandro González Tudela, del Instituto de Física Fundamental del CSIC, propone “Nano-roBIOts”. Y la investigadora Mónica Giménez-Marqués, doctora en Química y máster en Nanotecnología por la Universitat de València, plantea emplear estructuras moleculares con porosidades diseñadas a nanoescala para encapsular y estabilizar enzimas que sirvan como catalizadores para producir biodiésel libre.

La Nanociencia no sólo es una puerta directa a la biotecnología blanca frente a los combustibles fósiles, como se plantean Giménez-Marqués y otros muchos científicos. Se trata de una nueva ruta hacia la investigación multidisciplinar, lo cual es una virtud muy relevante de lo ‘nano’, tal y como explicaba recientemente en un artículo publicado en American Scientific Chad Mirkin, director del Instituto Internacional de Nanotecnología y profesor de ingeniería de materiales en la Universidad Northwestern.

Por poner otros ejemplos, la investigación temprana en nanotecnología fue la base de los test rápidos que hicieron posible que las escuelas reabrieran durante la pandemia de covid-19. Muchas de las potentes pruebas de antígenos y ácidos nucleicos que diagnostican enfermedades se basan en plataformas de nanotecnología.

Y docenas de nuevos nanomedicamentos, basados en la reestructuración de componentes de vacunas a nanoescala están o estarán en ensayos clínicos para psoriasis, cánceres debilitantes, trastornos neurológicos, enfermedades de los ojos e incluso covid-19.

De hecho, los últimos componentes de la nanomáquina biológica de edición de genes CRISPR-Cas9 –por la que el profesor Francis Mojica acarició el Nobel– han sido identificados, aislados y reconstituidos como medicamentos. Y muchas de estas herramientas nanomédicas son altamente modulares, lo que permite un desarrollo rápido para una variedad de objetivos diferentes. Por tanto, se abren campos infinitos.

La multidisciplinariedad es, pues, una gran virtud de la nanotecnología. Pero existe otra no menor y es el impulso de la colaboración en las disciplinas STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, por sus siglas en inglés). Se percibe con mayor fuerza en la explosión de congresos científicos tras la pandemia. La ciencia ha vuelto a lo presencial de manera intensísima.  

La nanotecnología ha capturado la imaginación de una generación de químicos, físicos y biólogos para sintetizar y comprender nuevos materiales. También de ingenieros que están capacitados para desarrollar herramientas que fabriquen y manipulen dichas estructuras. También de médicos que pueden usarlos en la clínica. Una diversidad de formaciones y perspectivas que permite identificar, comprender y abordar grandes problemas y romper las barreras entre el laboratorio y el mercado. Ese ansiado dorado en el que el oro es un arcoíris.



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