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» » » Nuevo dispositivo ultrasensible que detecta vida a través del movimiento

Referencia: ScienceDaily.com, 29 de diciembre 2014
"Detecting extraterrestrial life through motion"
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Han desarrollado un dispositivo muy sensible que puede detectar formas de vida mediante la detección del más mínimo movimiento. El sistema no tiene productos químicos y puede ser utilizado para testear rápidamente antibióticos, e incluso, para la búsqueda de vida en otros planetas, dicen los investigadores.

Bacterias sobre la lengua
Buscar vida en otros planetas no es algo tan sencillo. En general, se basa en la detección química, lo cual puede estar limitado o incluso, ser completamente irrelevante, para la biología alienígena. Por otro lado, el movimiento es una característica de toda vida, y se puede utilizar para identificar microorganismos sin necesidad de un conocimiento químico previo. Los científicos de EPFL han desarrollado ahora un detector de movimiento extremadamente sensible y tan simple que se puede construir fácilmente mediante la adaptación de la tecnología ya existente. El sistema ha demostrado su precisión detectando bacterias, levaduras y hasta células cancerosas, y está siendo considerado para un rápido testeo de drogas y en la detección de vida extraterrestre. Este trabajo se publica en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).

Giovanni Dietler, Sandor Kasas y Giovanni Longo, de EPFL, los investigadores que han desarrollado este detector de movimiento, describen que utiliza para ello un soporte de tamaño nanométrico. Dicho soporte es esencialmente una ménsula anclada sólo por un extremo y en el otro porta una carga. Este diseño del soporte es a menudo utilizado en puentes y edificios, pero aquí se implementa a escala micrométrica, y permite depositar en él alrededor de 500 bacterias.

La idea proviene de la tecnología que hay tras los microscopios existentes, en concreto del microscopio de fuerza atómica. Este potente microscopio utiliza un soporte para producir imágenes de la superficie de los átomos. El soporte escanea la superficie como la aguja de un tocadiscos y su movimiento oscilante es leído por un láser para producir una imagen.

El sensor de movimiento desarrollado por Dietler y Kasas funciona del mismo modo, pero en este caso la muestra se adjunta al propio soporte. Por ejemplo, pongamos que una bacteria se adhiere al soporte. Si la bacteria está viva, es inevitable que se mueva de alguna manera, p. ej., moverá su flagelo o simplemente llevará a cabo las funciones biológicas normales. Ese simple movimiento moverá el mucho más pequeño y sensible soporte, que a su vez, será capturado por el láser de lectura en la forma de una serie de vibraciones. Esta señal se toma como una señal de vida.

Los científicos de EPFL han probado con éxito su novedoso sistema con bacterias aisladas, levaduras, ratones y células humanas. Incluso han probado en el suelo de los alrededores del campus de la EPFL y en el cercano el río Sorge. En cada caso, pudieron detectar y aislar con precisión las firmas vibracionales de células vivas. Cuando se usaron medicamentos para matar cualquier cosa viva, las señales de movimiento se detuvieron.

Curiosity en el análisis de composición de mineral con el ChemCam láser (representación artística). NASA/JPL-Caltech. En Wikipedia.
"El sistema tiene la ventaja de estar completamente libre de químicos", subraya Dietler. "Esto significa que se puede utilizar en cualquier lugar, para testear fármacos o incluso en la búsqueda de vida extraterrestre". Los científicos prevén una gran variedad de sensores ménsula para utilizar en futuras sondas de exploración del espacio, como el astromóvil de Marte. Ya que al estar basado en el movimiento en lugar de la química, el sensor de ménsula sería capaz de detectar formas de vida en los medios nativos de otros planetas, como el metano en los lagos de Titán.

Sin embargo, las aplicaciones más inmediatas del sistema ménsula están en el desarrollo de fármacos. Utilizados en una matriz más grande, estos soportes podrían ser cubiertos con bacterias o células cancerosas e incubarse con diversas drogas compuestas. Si estos fármacos logran ser eficaces contra las células adheridas, las señales de movimiento disminuyen o se detienen por completo, ya que las células mueren. Este enfoque sería considerablemente más rápido que los actuales sistemas de alto rendimiento utilizados por las empresas farmacéuticas en la búsqueda de candidatos antibióticos o medicamentos contra el cáncer.

"Esto es realmente el siguiente paso", dice Dietler. "Pero todavía estamos llamando a la ESA y la NASA para ver si están interesados."


- Imagen.1. coloreada a través de microscopio electrónico, de bacterias en la superficie de una lengua. Autor desconocido.
Imagen.2. Curiosity en el análisis de composición de mineral con el ChemCam láser (representación artística). NASA/JPL-Caltech. En Wikipedia.
-Fuente: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, vía EurekAlert.org .
-Publicación: Sandor Kasas, Francesco Simone Ruggeri, Carine Benadiba, Caroline Maillard, Petar Stupar, Hélène Tournu, Giovanni Dietler, Giovanni Longo. Detecting nanoscale vibrations as signature of life. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; 201415348 DOI: 10.1073/pnas.1415348112 .
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