Un equipo de investigadores de la Universidad de Carolina del Norte ha creado nanorobots blandos con forma de flor que pueden cambiar de forma y comportamiento en respuesta a su entorno, tal como lo hacen los organismos vivos. Estas pequeñas flores de ADN, como las han bautizado, están hechas de cristales especiales formados al combinar ADN y materiales inorgánicos. Pueden plegarse y desplegarse de manera reversible en cuestión de segundos, lo que las convierte en algunos de los materiales más dinámicos jamás desarrollados a una escala tan pequeña.  

PUBLICIDAD

El funcionamiento de cada flor está determinado por su propio ADN, que actúa como un programa informático y dicta cómo debe moverse y responder. Así, ante variaciones en el ambiente, como cambios en la acidez, las flores son capaces de abrirse, cerrarse o desencadenar reacciones químicas. Esto abre la puerta a futuras aplicaciones en tareas autónomas, desde administrar medicamentos hasta limpiar zonas contaminadas.

“La sociedad desearía cápsulas inteligentes capaces de activar medicamentos al detectar una enfermedad y detener el tratamiento una vez curada. En principio, esto sería posible con nuestros materiales que cambian de forma”, asegura la doctora Ronit Freeman, autora principal del estudio y directora del Freeman Lab en la UNC. “En el futuro, podrían diseñarse flores tragables o implantables para administrar fármacos con más precisión, realizar biopsias o eliminar coágulos sanguíneos”, añade.

Aplicaciones revolucionarias

Aunque el desarrollo todavía está en fase experimental, el equipo prevé aplicaciones prometedoras: inyectar estas flores de ADN en el cuerpo para que viajen hasta un tumor y, al detectar su acidez, se cierren liberando fármacos o tomando muestras. Cuando el tumor desaparezca, se volverían a abrirse y desactivar, listas para nuevas intervenciones.

Fuera del ámbito médico, estos materiales podrían emplearse para limpiar desastres medioambientales, liberando agentes en aguas contaminadas y disolviéndose sin dejar residuos una vez cumplida la misión. Incluso podrían servir en almacenamiento digital ecológico, hasta dos billones de gigabytes en una cucharadita, ofreciendo una alternativa eficiente para guardar, leer y escribir datos en el futuro.

La inspiración para este avance surgió de procesos naturales como la apertura de pétalos, el movimiento de corales y la formación de tejidos en seres vivos. El reto era imitar esos complejos comportamientos en materiales artificiales a escala tan pequeña, algo que ha sido un reto para la ciencia. “Tomamos modelos de la naturaleza, como el florecimiento de una flor o el crecimiento de tejidos, y los transformamos en tecnología que podría pensar, moverse y adaptarse por sí sola”, explica Freeman.

La clave está en la organización del ADN dentro de los cristales. En ambientes más ácidos, algunas partes del ADN se pliegan con fuerza y cierran la flor; cuando la acidez disminuye, el ADN se relaja y los pétalos se abren. Este movimiento, sencillo pero eficaz, permite controlar reacciones químicas, transportar y liberar moléculas, o interactuar con células y tejidos.

PUBLICIDAD