CIUDAD DE MÉXICO.
Especialistas del Instituto Potosino de Investigación
Científica y Tecnológica (IPICYT) desarrollan un sistema de pinzas ópticas de
luz para manipular células y bacterias.
El trabajo está a cargo de Braulio Gutiérrez Medina,
adscrito a las Divisiones de Materiales Avanzados y Biología Molecular, y por
ello fue reconocido con el Premio Jorge Lomnitz Adler, en su edición 2018.
El desarrollo de Gutiérrez Medina se realiza en el
Laboratorio de Biofísica y Biofotónica, y a través de él estudia procesos de
física biológica, es decir, de entendimiento de la función de los sistemas
biológicos como células y otros organismos desde el punto de vista físico.
“Usamos la luz como principal elemento para estudiar
estos sistemas. Una de las herramientas principales que tenemos en el
laboratorio es una técnica fantástica que se conoce como pinzas ópticas”,
indicó en un comunicado del IPICYT.
El investigador del Sistema Nacional de Investigadores
(SNI) explicó que una pinza sirve para capturar objetos pequeños; en este caso,
son pinzas hechas de luz que capturan objetos microscópicos del tamaño de una
bacteria, que mide un micrómetro, es decir, de 50 a 100 veces más delgado que
el diámetro de un cabello.
Comentó que al usar las pinzas ópticas se pueden capturar
las células para estudiarlas y ver cómo funcionan, a través de hacer uso del
láser, como por ejemplo el de un apuntador, con una intensidad mil veces mayor
a éstos, mismo que se hace pasar a través de una lente.
Detalló que la aplicación de la técnica de las pinzas
ópticas es diversa y apenas se experimenta sus alcances; sin embargo, una
aplicación inmediata puede ser la ciencia médica, ya que se puede conocer la
salud de una célula, al manipularla y estirarla, lo que permite distinguir
tipos de células a través de su rigidez.
El investigador comentó que con sus alumnos de maestría y
doctorado, han desarrollado un sistema de pinzas ópticas, involucrando
conocimiento de óptica, electrónica y cómputo.
Apuntó que con esta herramienta se pueden hacer
mediciones de proteínas que están dentro de las células. En particular, los
motores moleculares, que son proteínas que convierten energía en trabajo
mecánico, las cuales generan movimiento en una escala nanométrica.
Con sus alumnos de posgrado desarrollaron un sistema de
pinzas ópticas de luz que trabaja a niveles micrométricos y que permite
manipular células y bacterias, hasta 100 veces más delgadas que el diámetro de
un cabello.
En 2010 por su trabajo fue reconocido con el Premio
George Brown de la fundación UC-MEXUS.
El doctor Braulio Gutiérrez Medina, investigador del
IPICYT adscrito a las Divisiones de Materiales Avanzados y Biología Molecular,
confirmó que un proyecto de investigación a su cargo fue merecedor al “Premio
Jorge Lomnitz Adler” en su edición 2018, mismo que otorga el Instituto de
Física de la UNAM y la Academia Mexicana de Ciencias (AMC).
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«Usamos la luz como principal elemento para estudiar
estos sistemas. Una de las herramientas principales que tenemos en el
laboratorio es una técnica fantástica que se conoce como pinzas ópticas.
Sabemos que una pinza sirve para capturar objetos pequeños; en este caso, son
pinzas hechas de luz que capturan objetos microscópicos del tamaño de una
bacteria, que mide un micrómetro, es decir, de 50 a 100 veces más delgado que
el diámetro de un cabello”, explica el Investigador Nivel II del SNI.
Agrega que al usar las pinzas ópticas se pueden capturar
las células para estudiarlas y ver cómo funcionan, a través de hacer uso del
láser –como ejemplo el de un apuntador, con una intensidad mil veces mayor a
éstos-, mismo que se hace pasar a través de una lente.
“Al hacer pasar un haz de luz por una lente de
microscopio, la luz se enfoca, creando una mancha de luz de tamaño
micrométrico. Al ser la luz una onda electromagnética, tiene la capacidad de
atraer el material biológico y capturarlo. De este modo, una célula queda
atrapada por la luz, misma que se usa como pinza, podemos mover la célula de un
lado a otro”, explica el doctor en física atómica y óptica cuántica.
Explicó que la aplicación de la técnica de las pinzas
ópticas es muy diversa y apenas se está experimentando sus alcances; sin
embargo, una aplicación inmediata puede ser la ciencia médica, ya que se puede
conocer la salud de una célula, al manipularla y estirarla, distinguiendo tipos
de células a través de su rigidez.
“Con mis alumnos de maestría y doctorado, hemos
desarrollado un sistema de pinzas ópticas, 100% creación del IPICYT, en donde
involucramos conocimiento de óptica, electrónica y cómputo. Con esta
herramienta podemos hacer mediciones de proteínas que están dentro de las
células. En particular, estudiamos motores moleculares, que son proteínas que
convierten energía en trabajo mecánico. Estas proteínas motoras son
extraordinarias, ya que generan movimiento en una escala nanométrica”, explica
el Investigador del IPICYT.
Agrega que una de estas proteínas es la cinesina, “la
cual es un motor del tamaño de 50 nanómetros. Para comparar, una bacteria es 50
veces más pequeña que el grosor de un cabello, y esta proteína es veinte veces
más pequeña que la bacteria”, finaliza Braulio Gutiérrez Medina.
