Hacia dispositivos híbridos de electrónica y biología
Dispositivo nanobioelectrónico. (Foto: Scott Dougherty, LLNL)
(NC&T) El mezclar componentes biológicos en circuitos electrónicos podría incrementar la sensibilidad de los biosensores y las herramientas de diagnóstico, mejorar la integración de implantes cocleares y prótesis neuronales, e incluso aumentar la eficacia de los ordenadores.
Mientras que los dispositivos de comunicación modernos se basan en la corriente eléctrica para transportar el flujo de información, los sistemas biológicos son mucho más complejos. Ellos utilizan un arsenal portentoso de canales, bombas y receptores de membrana para controlar la transducción de señales. Es un arsenal con prestaciones muy superiores incluso a las del hardware de las supercomputadoras más potentes. Por ejemplo, la conversión de ondas de sonido en impulsos nerviosos es un proceso muy complicado, aunque el sistema auditivo humano lo realice con rapidez y eficiencia pasmosas.Los circuitos electrónicos que utilicen estos complejos componentes biológicos podrían ser mucho más eficientes que si se basaran sólo en la electrónica.A pesar de que en investigaciones anteriores se ha tratado de integrar sistemas biológicos en la microelectrónica, ninguno de esos intentos ha conseguido una conexión lo bastante buena entre los distintos materiales.
Dispositivo nanobioelectrónico. (Foto: Scott Dougherty, LLNL)Sin embargo, con la creación de nanomateriales más sofisticados y nanoestructuras más diminutas, comparables en tamaño con las moléculas biológicas, los científicos ya pueden ahora comenzar a trabajar en la integración de sistemas a una escala mucho más pequeña.Para crear la plataforma bionanoelectrónica, Aleksandr Noy, el científico del LLNL que dirige el proyecto, Nipun Misra (Universidad de California en Berkeley) y Julio Martinez (Universidad de California en Davis), recurrieron a las membranas de lípido, que son casi omnipresentes en las células biológicas. Estas membranas forman una barrera estable, autorreparable y prácticamente impenetrable a los iones y pequeñas moléculas.Además, estas membranas de lípido también pueden almacenar una gama ilimitada de máquinas proteicas que realizan una gran cantidad de funciones de transporte, transducción de señales y reconocimiento, críticas en la célula.
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