Las flores pueden actuar como filtros microscópicos que se activan solo cuando hay toxinas presentes
Parecen pequeñas flores, que se doblan y se despliegan con los cambios que las rodean. Pero en realidad son robots microscópicos hechos de ADN y metal que se mueven en respuesta a su entorno e imitan la vida.
Justin Hill, Philip Rosenberg, Ronit Freeman / Universidad de Carolina del Norte. Vista de las microscópicas “flores de ADN” creadas por Ronit Freeman en el Laboratorio Freeman de la UNC
za.aeiou.pt
26 de octubre de 2025
En un nuevo estudio , presentado en un artículo publicado el lunes en Nature Nanotechnology , un equipo de investigadores de la Universidad de Carolina del Norte (UNC) creó “flores de ADN ”, diminutos cristales híbridos capaces de cambiar de forma en segundos.
Los investigadores entrelazaron hebras de ADN con fosfato de cobalto para construir cada flor, lo que les da la capacidad de doblarse, encogerse y abrirse cuando cambia la acidez del ambiente.
Los organismos vivos se remodelan constantemente : nuestras moléculas se ensamblan y desensamblan para adaptarse a las condiciones cambiantes , explica ZME Science .
Partiendo de esta idea, investigadores de la UNC se propusieron construir materiales capaces de imitar esta capacidad . En esencia, pretendían utilizar el ADN para crear estructuras que respondieran a su entorno sin necesidad de motores ni controles electrónicos.
Utilizando una enzima llamada desoxinucleotidil transferasa terminal , el equipo unió largas cadenas de ADN en presencia de iones de cobalto.
A medida que el ADN crecía, se cocristalizaba con pirofosfato de cobalto , formando estructuras tridimensionales similares a flores . Sorprendentemente, el proceso tuvo lugar en un solo matraz Erlenmeyer, el tipo de matraz que utilizan los científicos para mezclar reactivos.
El ADN dentro de cada flor funciona como un sistema de control integrado . En condiciones normales, los pétalos permanecen abiertos. Pero cuando el ambiente se vuelve más ácido, partes del ADN se pliegan en estructuras especiales de cuatro cadenas llamadas i-motifs , que provocan el cierre de los pétalos.
Cuando el ambiente se normaliza, los pétalos se abren de nuevo. Esta apertura y cierre puede ocurrir muchas veces sin dañar la estructura.
"Sería extraordinario si pudiéramos desarrollar cápsulas inteligentes que activaran automáticamente la medicación al detectar una enfermedad y la detuvieran al curarse", explica Ronit Freeman , directora del Laboratorio Freeman de la UNC y autora principal del estudio, en un comunicado publicado en EurekAlert . "En principio, esto podría ser posible con nuestros materiales que cambian de forma".
“En el futuro, se podrían diseñar flores que cambien de forma , ya sean ingeribles o implantables, para administrar una dosis específica de medicamento, realizar una biopsia o desbloquear un coágulo de sangre”, concluye.
Bajo el microscopio, las nanoflores son extraordinariamente dinámicas . Cuando el pH circundante cambia, los pétalos se reducen a casi la mitad de su tamaño en menos de un minuto, expandiéndose de nuevo cuando las condiciones se normalizan.
Al alterar la secuencia y la disposición de los bloques de ADN, el equipo pudo programar diferentes tipos de movimiento: encogimiento, flexión o ambos.
Por ejemplo, las flores compuestas de capas alternas de ADN de timina inerte (bloques T) y ADN de citosina reactivo (bloques C) plegaban sus pétalos como capullos al cerrarse. Otras, formadas en orden inverso, simplemente se contraían hacia adentro.
Los investigadores también construyeron versiones de tres bloques que combinaban ambos movimientos simultáneamente.
“Nos inspiramos en los diseños de la naturaleza, como las flores que florecen o las telas que crecen, y los traducimos a tecnología que algún día pensará, se moverá y se adaptará por sí sola”, explicó Freeman.
Esta precisión permite que los cristales funcionen como pequeñas máquinas , capaces de transformar cambios químicos en movimiento. Los modelos informáticos han revelado que los científicos pueden ajustar y controlar su movimiento, de forma similar a un sistema mecánico.
La tecnología aún está en sus inicios , pero sus implicaciones son inmensas.
Los investigadores visualizan versiones ingeribles o implantables que podrían detectar marcadores de enfermedades y administrar fármacos con precisión donde se necesitan. Por ejemplo, los tumores cancerosos crean un ambiente ácido, lo que podría conducir a terapias dirigidas .
Otra aplicación es la purificación de agua contaminada. Las flores pueden actuar como filtros microscópicos que se activan solo cuando hay toxinas presentes.
Las flores de ADN no están vivas, pero apuntan a un futuro donde la línea entre la biología y las máquinas se vuelve cada vez más borrosa .
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