O tamaño importa, e moito, se falamos de metais preciosos como o ouro e a prata. E é que, por moi inverosímil que poida parecer, as propiedades destes elementos son diferentes dependendo da súa medida: por iso, cando o ouro se presenta en nanopartículas en suspensión, a súa cor semella a do viño tinto, e nada queda deses tons dourados. Isto, ademais de chamar a atención de calquera persoa minimamente curiosa, ten as súas aplicacións na biomedicina, e é que as propiedades ópticas dos metais serven para amplificar certas sinais de biomoléculas, é dicir, facelas máis evidentes.
Neste ámbito traballa Isabel Pastoriza Santos, líder do grupo FunNanoBio do CiNBIO (Centro de Investigación en Nanomateriais e Biomedicina cofinanciado con fondos FEDER). Dende as probas de antíxenos da covid ata a diagnose temperá do cancro: así de infinitas son as posibilidades do mundo nano.
A luz, cuestión de química?
As nanopartículas de metais como o ouro e a prata caracterízanse por absorber e dispersar a luz. Isto, explica Pastoriza, confírelles propiedades ópticas especiais e moi diferentes das que poderían ter no mundo macro, achegando aos científicos e científicas unha ferramenta moi versátil. Porén, a investigadora subliña a súa importancia no eido dos biosensores: “Grazas ás nanopartículas podemos desenvolver instrumentos sensibles a calquera tipo de molécula, ben sexan proteínas, biomarcadores, e ata axentes contaminantes presentes no aire que respiramos, na auga ou nos alimentos que tomamos”.
Dentro do grupo FunNanoBio, o equipo céntrase nunha tecnoloxía chamada espectroscopía Raman, que é capaz de medir os sinais característicos de cada molécula, unha sorte de documento de identidade. O problema, conta Pastoriza, é que a sensibilidade do aparello é baixa. É aquí onde o papel das nanopartículas pode ser fundamental: “Descubriuse que o sinal das moléculas pode ser amplificado cando se acopla á superficie de metal, de ouro ou de prata, facendo que o espectrómetro sexa capaz de medir a súa presenza”.
Aínda así, engade a científica, isto non sempre acontece dun xeito natural, xa que ás veces non existe afinidade entre o metal e a molécula que se quere detectar. Neste caso, conta, o que fan é desenvolver un sensor onde se combinen as nanopartículas con outros materiais orgánicos e inorgánicos que teñan a capacidade de atraer as moléculas a detectar a superficie da nanopartícla. O obxectivo final é facer visible o invisible, e para isto os científicos exploran todas as posibilidades, dende as forzas electrostáticas ata desenvolver materiais porosos que só absorban moléculas moi concretas.
Dende os virus ata o cancro
O ouro sempre foi un elemento vencellado á riqueza debido á súa escaseza. Porén, no mundo nano emprégase con fins tan cotiás como o das probas de antíxenos da covid: “De feito, as liña vermellas que vemos cando facemos a proba débese á cor característica das nanopartículas de ouro”. A maiores, as nanopartículas tamén poden detectar virus no ambiente ou no noso corpo aferrándose á súa superficie.
Con todo, as aplicacións das nanopartículas van máis alá. Na actualidade, o grupo de Pastoriza, en conxunto cun consorcio internacional, traballa desenvolvendo un aparello capaz non só de illar células tumorais circulantes no sangue, senón que tamén poida identificalas a nivel individual xa que “normalmente estas células varían moito dependendo da fase da enfermidade e ata do propio individuo”. A análise profunda a nivel dunha soa célula podería contribuír no futuro ao desenvolvemento de tratamentos únicos e especializados para cada paciente de cancro.
As nanopartículas de ouro e de prata están gañando popularidade no eido da oncoloxía, dende a diagnose temperá da enfermidade ata o propio tratamento: “Sábese que o aire que expira ao respirar unha persoa que padece unha enfermidade pode conter certas moléculas vencellas a dita patoloxía, de modo que se somos capaces de identificalas isto podería converterse nunha ferramenta para a diagnose”.
Os retos, mellor en equipo
Traballar en aplicacións e ferramentas deseñadas para a biomedicina ten os seus retos característicos e intrínsecos: requírense mostras reais como células, bacterias e virus, o cal sempre aumenta a complexidade da investigación. No caso das nanopartículas, o equipo de CINBIO coida cada detalle á perfección: “Todo ten que realizarse con moito coidado para que non existan interferencias, o deseño das nosas partículas ten que ser exclusivo e específico para o sistema que queremos detectar, e isto pode resultar verdadeiramente difícil”.
Con todo, conta Pastoriza, teñen a sorte de ter un grupo diverso, con científicos e científicas que proveñen de campos do coñecemento distintos, e onde cada persoa pode achegar unha ollada complementaria: a bioloxía, a química, a física, a enxeñaría… son as ferramentas que o grupo precisa para poder facer dunhas pezas minúsculas contribucións maiúsculas: “A nosa idea é abarcar cantos máis ámbitos mellor para ser máis ricos en coñecemento xa que hoxe en día, e fundamental entender que o saber compartido e a colaboración son clave para avanzar. É moi difícil pode chegar lonxe en solitario”.
