Especialistas del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT) desarrollan un sistema de pinzas ópticas de luz para manipular células y bacterias.
El trabajo está a cargo de Braulio Gutiérrez Medina, adscrito a las Divisiones de Materiales Avanzados y Biología Molecular, y por ello fue reconocido con el Premio Jorge Lomnitz Adler, en su edición 2018.
El desarrollo de Gutiérrez Medina se realiza en el Laboratorio de Biofísica y Biofotónica, y a través de él estudia procesos de física biológica, es decir, de entendimiento de la función de los sistemas biológicos como células y otros organismos desde el punto de vista físico.
“Usamos la luz como principal elemento para estudiar estos sistemas. Una de las herramientas principales que tenemos en el laboratorio es una técnica fantástica que se conoce como pinzas ópticas”, indicó en un comunicado del IPICYT.
El investigador del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) explicó que una pinza sirve para capturar objetos pequeños; en este caso, son pinzas hechas de luz que capturan objetos microscópicos del tamaño de una bacteria, que mide un micrómetro, es decir, de 50 a 100 veces más delgado que el diámetro de un cabello.
Comentó que al usar las pinzas ópticas se pueden capturar las células para estudiarlas y ver cómo funcionan, a través de hacer uso del láser, como por ejemplo el de un apuntador, con una intensidad mil veces mayor a éstos, mismo que se hace pasar a través de una lente.
Detalló que la aplicación de la técnica de las pinzas ópticas es diversa y apenas se experimenta sus alcances; sin embargo, una aplicación inmediata puede ser la ciencia médica, ya que se puede conocer la salud de una célula, al manipularla y estirarla, lo que permite distinguir tipos de células a través de su rigidez.
El investigador comentó que con sus alumnos de maestría y doctorado, han desarrollado un sistema de pinzas ópticas, involucrando conocimiento de óptica, electrónica y cómputo.
Apuntó que con esta herramienta se pueden hacer mediciones de proteínas que están dentro de las células. En particular, los motores moleculares, que son proteínas que convierten energía en trabajo mecánico, las cuales generan movimiento en una escala nanométrica.
El Instituto lo felicitó en estos términos:
FELICIDADES Dr. Braulio Gutiérrez
INVESTIGADOR IPICYT ACREEDOR AL PRESTIGIADO PREMIO NACIONAL “JORGE LOMNITZ ADLER 2018”
Con sus alumnos de posgrado desarrollaron un sistema de pinzas ópticas de luz que trabaja a niveles micrométricos y que permite manipular células y bacterias, hasta 100 veces más delgadas que el diámetro de un cabello.
En 2010 por su trabajo fue reconocido con el Premio George Brown de la fundación UC-MEXUS.
El doctor Braulio Gutiérrez Medina, investigador del IPICYT adscrito a las Divisiones de Materiales Avanzados y Biología Molecular, confirmó que un proyecto de investigación a su cargo fue merecedor al “Premio Jorge Lomnitz Adler” en su edición 2018, mismo que otorga el Instituto de Física de la UNAM y la Academia Mexicana de Ciencias (AMC).
«Usamos la luz como principal elemento para estudiar estos sistemas. Una de las herramientas principales que tenemos en el laboratorio es una técnica fantástica que se conoce como pinzas ópticas. Sabemos que una pinza sirve para capturar objetos pequeños; en este caso, son pinzas hechas de luz que capturan objetos microscópicos del tamaño de una bacteria, que mide un micrómetro, es decir, de 50 a 100 veces más delgado que el diámetro de un cabello”, explica el Investigador Nivel II del SNI.
Agrega que al usar las pinzas ópticas se pueden capturar las células para estudiarlas y ver cómo funcionan, a través de hacer uso del láser –como ejemplo el de un apuntador, con una intensidad mil veces mayor a éstos-, mismo que se hace pasar a través de una lente.
“Al hacer pasar un haz de luz por una lente de microscopio, la luz se enfoca, creando una mancha de luz de tamaño micrométrico. Al ser la luz una onda electromagnética, tiene la capacidad de atraer el material biológico y capturarlo. De este modo, una célula queda atrapada por la luz, misma que se usa como pinza, podemos mover la célula de un lado a otro”, explica el doctor en física atómica y óptica cuántica.
Explicó que la aplicación de la técnica de las pinzas ópticas es muy diversa y apenas se está experimentando sus alcances; sin embargo, una aplicación inmediata puede ser la ciencia médica, ya que se puede conocer la salud de una célula, al manipularla y estirarla, distinguiendo tipos de células a través de su rigidez.
“Con mis alumnos de maestría y doctorado, hemos desarrollado un sistema de pinzas ópticas, 100% creación del IPICYT, en donde involucramos conocimiento de óptica, electrónica y cómputo. Con esta herramienta podemos hacer mediciones de proteínas que están dentro de las células. En particular, estudiamos motores moleculares, que son proteínas que convierten energía en trabajo mecánico. Estas proteínas motoras son extraordinarias, ya que generan movimiento en una escala nanométrica”, explica el Investigador del IPICYT.
Agrega que una de estas proteínas es la cinesina, “la cual es un motor del tamaño de 50 nanómetros. Para comparar, una bacteria es 50 veces más pequeña que el grosor de un cabello, y esta proteína es veinte veces más pequeña que la bacteria”, finaliza Braulio Gutiérrez Medina.
