{"id":520,"date":"2014-12-08T22:22:58","date_gmt":"2014-12-08T21:22:58","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.laverdad.es\/jalozate\/?p=520"},"modified":"2014-12-08T22:22:58","modified_gmt":"2014-12-08T21:22:58","slug":"la-petrificacion-de-celulas-y-organos-una-nueva-esperanza","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.laverdad.es\/jalozate\/2014\/12\/08\/la-petrificacion-de-celulas-y-organos-una-nueva-esperanza\/","title":{"rendered":"La petrificaci\u00f3n de c\u00e9lulas y \u00f3rganos, una nueva esperanza"},"content":{"rendered":"

Los Laboratorios Nacionales Sandia, en Albuquerque, New Mexico, Estados Unidos tienen un gran prestigio internacional. Uno de sus equipos de investigaci\u00f3n est\u00e1 desarrollando una nueva t\u00e9cnica cuyas primeras aplicaciones est\u00e1n demostrando su gran utilidad en una gran variedad de investigaciones biol\u00f3gicas, desde el c\u00e1ncer, las c\u00e9lulas madre o la fabricaci\u00f3n de los hilos de seda por las ara\u00f1as.<\/span><\/span><\/p>\n

\u00bfEn qu\u00e9 consiste?. En la obtenci\u00f3n de un avatar, una r\u00e9plica o una copia id\u00e9ntica de un material biol\u00f3gico tal como una c\u00e9lula o un \u00f3rgano en forma petrificada, permanente cuyo \u00fanico componente es s\u00edlice.<\/span><\/span><\/p>\n

La novedad e inter\u00e9s del m\u00e9todo ha hecho que haya sido objeto de varias publicaciones en revistas tan prestigiosas como los \u00a0Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em><\/strong>, el Journal of the American Chemical Society<\/em><\/strong> y, hoy mismo, 8 de diciembre del 2014, en Nature Communications<\/em><\/strong>.<\/span><\/span><\/p>\n

La idea original surgi\u00f3 cuando un estudiante postdoctoral, Jason Townson, trabajando bajo las \u00f3rdenes de Bryan Kaehr, descubri\u00f3 una propiedad inesperada en las suspensiones de s\u00edlice que estaban usando y ello era que a un pH suficientemente bajo las mol\u00e9culas de s\u00edlice, en lugar de unirse entre s\u00ed, recubr\u00edan con una fin\u00edsima capa las superficies sobre las que descansaban. Kaehr se pregunt\u00f3: \u00bfQu\u00e9 suceder\u00eda si la suspensi\u00f3n de s\u00edlice ba\u00f1ase una estructura biol\u00f3gica? Los investigadores pusieron c\u00e9lulas vivas procedentes de un cultivo celular en una soluci\u00f3n de s\u00edlice y dejaron que la mezcla se endureciese durante la noche. Luego elevaron la temperatura lo suficiente para que se quemase todo el biomaterial existente. La gran sorpresa consisti\u00f3 en comprobar que lo que qued\u00f3, eran no las c\u00e9lulas originales sino otras perfectamente replicadas, con todas sus particularidades, incluso su interior, pero en las que su \u00fanico material constituyente era s\u00edlice, ordenadas como hileras de peque\u00f1as casitas de vidrio.<\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/span><\/span><\/p>\n

Asombroso fue comprobar tambi\u00e9n que eran posibles las r\u00e9plicas no solo de c\u00e9lulas cultivadas sino de \u00f3rganos enteros como el bazo o porciones de un animal como la pata de un pollo. Las sorpresas continuaron ya que si se romp\u00eda alguna de estas estructuras complejas y se examinaba con un microscopio electr\u00f3nico se comprobaba que tambi\u00e9n se hab\u00edan replicado no s\u00f3lo el exterior sino los org\u00e1nulos nanosc\u00f3picos intracelulares. <\/span><\/span><\/p>\n

Se hab\u00eda descubierto una manera de crear una r\u00e9plica casi perfecta de s\u00edlice de un organismo biol\u00f3gico, desde su forma general a sus nanoestructuras.<\/span><\/span><\/p>\n

La pregunta es obvia: \u00bfpara qu\u00e9 hacer copias inorg\u00e1nicas, si disponemos de los originales biol\u00f3gicos? \u00a0En primer lugar, las copias son fuertes y estables y pueden ser examinadas \u00a0por per\u00edodos m\u00e1s largos y con herramientas m\u00e1s potentes. Ello ha posibilitado, por ejemplo, que cient\u00edficos de Filandia hayan creado modelos tridimensionales en diversos momentos a lo largo de la transformaci\u00f3n de las c\u00e9lulas madre hasta su forma final, lo que permitir\u00e1 saber m\u00e1s sobre ese proceso de transformaci\u00f3n. Otro ejemplo diferente es el del estudio de la acci\u00f3n anticancerosa de nanopart\u00edculas espec\u00edficas para ello. En este caso con la microscop\u00eda \u00f3ptica, es muy dif\u00edcil conocer esas interacciones en un contexto tridimensional. Algunos investigadores lo est\u00e1n haciendo ahora, mediante esta nueva t\u00e9cnica de bioreplicaci\u00f3n, pues las muestras pueden ser diseccionadas e investigadas con microscopios electr\u00f3nicos con una mejor resoluci\u00f3n a nanoescala en 3-D de las interacciones. Una tercera posibilidad es la de ayudar a estudiar material biol\u00f3gico delicado modificable, como es el caso de algunos c\u00e1nceres, usando en lugar del original la copia en s\u00edlice. <\/span><\/span><\/p>\n

Y una aplicaci\u00f3n industrial, curiosa, consisti\u00f3 en convertir c\u00e9lulas rojas sangu\u00edneas (de desechos de mataderos), con su t\u00edpica forma semejante a un donut, adicion\u00e1ndoles ciertas sustancias qu\u00edmicas, para darles una forma de esfera con punta. Tras hacer la bioreplicaci\u00f3n con s\u00edlice de estas esferas puntiagudas obtuvieron unas micropart\u00edculas que han sido calificadas como muy \u00fatiles por las empresas de neum\u00e1ticos que rutinariamente insertan esferas de s\u00edlice en su mezcla de fabricaci\u00f3n de neum\u00e1ticos para dotarles de una fuerza adicional. En general, dada la diversidad de puntos de partida biol\u00f3gicos, desde microorganismos a \u00f3rganos, las posibilidades de esta nueva t\u00e9cnica comentada para obtener aplicaciones \u00fatiles son muy grandes.<\/span><\/span><\/p>\n

En el art\u00edculo que hoy publica la revista Nature Communications<\/em><\/strong>, el equipo investigador de Kaehr parte de un h\u00edgado, sumergido en una soluci\u00f3n de s\u00edlice que, despu\u00e9s, se calent\u00f3 anaer\u00f3bicamente para conseguir el duplicado de s\u00edlice endurecida del h\u00edgado original desde la escala de \u00a0cent\u00edmetros a la de nan\u00f3metros. Otra consecuci\u00f3n estudiada es la r\u00e9plica de embri\u00f3n de pollo.<\/span><\/span><\/p>\n

M\u00e1s a\u00fan, los millones de a\u00f1os de evoluci\u00f3n han creado estructuras vivas muy eficaces. El procedimiento ofrece la posibilidad de conocerlas con mayor exactitud para poderlas aplicar en los instrumentos de la vida corriente. Como explica Kaehr: “Pensemos en los electrodos de una bater\u00eda, una estructura tridimensional que se tropieza con problemas de absorci\u00f3n y difusi\u00f3n. Pero en nuestros h\u00edgados y bazos, por ejemplo, la evoluci\u00f3n ya ha optimizado la absorci\u00f3n y difusi\u00f3n en una organizaci\u00f3n tridimensional. El h\u00edgado es un \u00f3rgano maravillosamente eficaz con gran \u00e1rea superficial para la absorci\u00f3n y una capacidad sin precedentes para liberar materiales a canales que van desde grandes arterias a capilares de unos pocos micr\u00f3metros de ancho\u2026Si pudi\u00e9semos trasladar la estructura jer\u00e1rquica de un h\u00edgado a un electrodo, en lugar de tener s\u00f3lo una pieza pasiva de material s\u00f3lido, tendr\u00edamos una mayor \u00e1rea de superficie por unidad de volumen, con mayor almacenamiento de energ\u00eda optimizada\u201d. \u00a0<\/span><\/span><\/p>\n

M\u00e1s en:<\/span><\/span><\/p>\n

http:\/\/www.nature.com\/ncomms\/2014\/141208\/ncomms6665\/full\/ncomms6665.html<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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