Logran manipular moléculas individuales de forma selectiva

Se ha conseguido gracias a un proyecto internacional en el que han participado químicos de la Universidad de Santiago de Compostela./SCIENCESe ha conseguido gracias a un proyecto internacional en el que han participado químicos de la Universidad de Santiago de Compostela./SCIENCE

Se ha conseguido en un proyecto internacional en el que han participado químicos de la Universidad de Santiago de Compostela. Los resultados acaban de ser portada en la revista ‘Science’.

Jueves, 21. 07. 22

A. CASAÑ

Se trata de un hallazgo histórico, incalculable. Para el investigador científico Jorge Alcalde, «se ha podido manipular moléculas ‘al gusto del consumidor’. Modificarlo se puede hacer para la industria química y la farmacia pero es muy complicado. Hoy en día es como meter en una lavadora un muñeco y construirlo al azar». Manipular la materia va a permitir «nuevas aplicaciones para la industria química y la medicina que hasta ahora era impensable».

¿Qué significa en la práctica modificar moléculas individuales? Según Diego Peña Gil es coautor de este trabajo «no es algo relativamente nuevo. Es fundamental cómo se ensamblan en el espacio y cómo se enlazan. En este caso concreto, modificamos moléculas individuales de una forma controlada, selectiva y reversible».

Es ciencia básica y esos avances en el conocimiento permitirán un cambio en la vida de las personas pero «es difícil predecirlo. Hay ejemplos como el descubrimiento de la relatividad. En este caso es un poco lo mismo. Puede tener impacto en el diseño de máquinas moleculares. Conseguir hacer tareas con estímulos externos. A día de hoy es ciencia ficción pero también el viaje a la Luna lo era».

Manipular átomos para crear nuevas moléculas

En efecto, parece ciencia-ficción, pero, en esencia, es el paso que acaban de dar investigadores del Ciqus de la Universidade de Santiago en colaboración con la empresa IBM y un equipo internacional de científicos que ha logrado, por primera vez, controlar la formación de enlaces entre los átomos de una molécula mediante pulsos eléctricos, lo que propicia cambios selectivos en su estructura.

Loading...

El avance, que ha sido publicado en la portada de la revista científica Science, lo que da prueba de su impacto, supone un control sin precedentes a escala molecular y abre una nueva vía para el desarrollo de sofisticadas máquinas moleculares, que pueden desarrollar tareas a voluntad con un simple aporte de energía.

Diego Peña (centro), responsable del equipo del Ciqus de la USC que ha coordinado el proyecto junto a Leo Gross, de IBM./LVG

Diego Peña (centro), responsable del equipo del Ciqus de la USC que ha coordinado el proyecto junto a Leo Gross, de IBM./LVG

«Logramos cambiar la conectividad de los átomos, que es la forma en la que están unidos o entrelazados. Y si controlas cómo se unen entre sí, también podemos controlar su funcionalidad, sus propiedades», explica Peña. Y, lo que quizás es más aún importante, este proceso se puede realizar de forma precisa, selectiva y molécula a molécula, de forma individual. «Ahora —añade de forma gráfica— es como si dispusiéramos de unas pinzas nanométricas que nos permiten unir de forma selectiva y a voluntad las piezas de una molécula, como si fuera un lego. Podemos ensamblar las moléculas como queremos».

Para imaginarse la complejidad de lo realizado basta señalar que estos procesos se realizan a escala nanométrica, manipulando estructuras miles de veces más pequeños que un milímetro. «No solo controlamos qué enlaces se forman, además lo hacemos de forma reversible, porque podemos cambiar una y otra vez entre las distintas estructuras de forma repetida», explica Leo Gross, investigador de IBM y cocordinador del trabajo. La empresa y el equipo de la USC, que vienen colaborando años juntos, son los líderes de un proyecto en que el también participan científicos de la Universidad King Abdullah de Ciencia y Tecnología y de la Universidad de Regensburg.

En las moléculas, los átomos están unidos mediante enlaces formando una estructura tridimensional de tamaño nanométrico. Moléculas con el mismo número y tipo de átomos pueden presentar sus enlaces de diferentes formas. Es decir, pueden tener diferente conectividad entre sus átomos.

Estos compuestos se denominan isómeros estructurales y aportan una variabilidad extraordinaria al mundo molecular. El nuevo método presentado en Science permite transformar un isómero estructural en otro, reconectando sus enlaces a voluntad en función de un estímulo externo. Para conseguirlo, aplicaron distintos voltajes con la punta de un microscopio de sonda de barrido sobre una molécula formada por cuatro anillos de carbono, induciendo cambios muy precisos en la estructura de estos anillos.

El equipo aspira a poder desarrollar máquinas moleculares más sofisticadas, que puedan desarrollar operaciones a voluntad en el campo de la medicina o la industria. En este caso, el precedente son las diseñadas por Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart y Ben L. Feringa, un logro que les valió el Premio Nobel en el 2016. Pero, con el nuevo avance podrían perfeccionarse de forma importante.

 

Be the first to comment on "Logran manipular moléculas individuales de forma selectiva"

Leave a comment

Your email address will not be published.