Nanoingenios nadadores: del coche de caballos a la locomotora de vapor (I)
Por Pablo M. García Corzo
Dentro de la nanorobótica, hay una fuerte corriente que se desarrolla enfocándose a la medicina y encaminándose hacia sueños como los del Viaje Alucinante de Asimov (http://www.avcff.org/noticia/noticia0606/arti2206.htm).
En este ámbito, es fácil entender que no interesa tanto crear robots que se parezcan a nuestros coches (http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2007/03/13/el-nanocar/) caminando sobre una superficie sino que resulta más interesante desarrollarlos parecidos a nuestros submarinos, nanorobots nadadores que sean capaces de moverse en los medios mayoritariamente fluidos del cuerpo humano y realizar funciones que pueden ir desde liberar medicamentos en lugares muy concretos hasta limpiar arterias (http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn6474 ).
Sin duda dentro de la medicina hay muchas esperanzas puestas en la nanotecnología y mucho presupuesto destinado a fines tan nobles (a la vez que políticamente rentables) como minimizar los efectos colaterales de la quimioterapia llevando el medicamento al punto específico donde se requiere su acción.
En la carrera por construir ese nanorobot nadador que surque los ríos de nuestras venas realizando labores de mantenimiento se ha investigado muchísimo y se han ideado muchas técnicas de locomoción, algunas de ellas verdaderamente originales y diferentes. A tamaños tan diminutos, los efectos de la viscosidad y de los choques con las moléculas del líquido se hacen mucho más importantes que la inercia, de modo que los científicos se propusieron rediseñar el método de natación. Para moverse, un nano-nadador necesita realizar un movimiento no recíproco, esto es, asimétrico. Lo más común en biología (y en las películas) es encontrar seres que naden moviendo uno o más flagelos (magníficos vídeos que muestran cómo funciona el movimiento de natación en microbiología: http://triemerlab.plantbiology.msu.edu//Euglena/Index.htm). En esto se basa el nanobot nadador ideado por Bahareh Behkam y Metin Sitti (http://nanolab.me.cmu.edu/projects/swimming/).
Del mismo modo que Poseidón viajaba por los mares en su carro tirado por caballos de mar, éste nanobot viaja impulsado por una bacteria de 0.5 micras de espesor y 2 de longitud, la Serratia Marcescens (http://en.wikipedia.org/wiki/S.marcescens) que tiene un flagelo de sólo unos 20 nanómetros de diámetro y unas 10 micras de longitud que mueve rapidísimo con una frecuencia de unos 300 ciclos por segundo.
El papel de las riendas en este peculiar carro de caballos las hacen microesferas de Polyestireno que se adhieren a las bacterias a través de fuerzas electrostáticas, hidrófugas y de Van Der Walls. El control sobre las bacterias se realiza con diferentes compuestos químicos que pueden ser diluidos en el medio, utilizando, por ejemplo, iones de cobre para detenerlas o ácido etilenodiaminotetraacético para reactivarlas.
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