Una “nanobáscula” capaz de pesar partículas individuales

Si queremos saber cuánto pesa algo tan pequeño como un virus, la solución más sencilla es obtener un cristal formado por varios millones de ese virus, ver cuánto pesa y dividir entre ese número, solucionando así el problema de pesar el virus individualmente, que no era posible hasta ahora.

Pero esta manera de proceder conlleva un problema: ¿sabemos realmente cuánto pesa el virus? La respuesta es no, ya que conocemos el peso medio, por lo que es solo un valor estadístico.

Para saber cuánto pesa un virus determinado habría que pesar cada virus individualmente y compararlos entre ellos, y esto es importante porque variaciones en el peso del mismo virus podrían indicar cambios en la cantidad de ADN introducido o cambios en la composición del mismo.

¿Cómo pesamos un único virus?

Normalmente para pesar partículas pequeñas se usa la Espectrometría de masas, que se basa en ionizar las partículas (mediante una potente descarga eléctrica) y dispararlas a través de un campo magnético. El comportamiento de la partícula en él depende de la masa, pudiendo definirla. Esta estrategia es muy utilizada en el campo de la química para la identificación de moléculas orgánicas e inorgánicas, sin embargo, si lo queremos usar con proteínas o virus, que son mucho más grandes y complejos, no se obtiene una ionización suficiente como para poder determinar con precisión el peso.

Recientemente se ha desarrollado un nuevo enfoque: un equipo de investigadores liderado por el Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha desarrollado una nueva tecnología llamada Espectrometría de masas basada en NEMS.

Las siglas NEMS vienen de Nanoelectromecanical System. Este artilugio tiene una región de unos pocos micrones de longitud (millonésimas de metro) capaz de vibrar a una frecuencia determinada y lleva incorporados sensores para saber si hay una variación en la frecuencia de vibración.

Su funcionamiento es relativamente simple: la plataforma vibra a una velocidad determinada y si ponemos algo pesado encima la vibración será menor porque se verá amortiguada. De esta manera si dejamos caer una única molécula encima de la plataforma podemos calcular la diferencia de vibración y deducir el peso de la partícula.

Este nuevo sistema se ha convertido en objeto de atención por muchos biofísicos interesados en este tipo de investigaciones de partículas individuales, ya que las mayores ventajas son el bajo coste de fabricación y la rapidez del experimento, pudiendo repetir la medida de varias partículas en un tiempo corto.

Este tipo de avances permiten estudiar las partículas biológicas de manera individual, aportando un nuevo nivel de complejidad a nuestros conocimientos biológicos actuales.

Poco a poco no hablaremos de una especie de virus concreta, sino que podremos distinguir entre cada una de sus posibles variaciones, de igual manera que podemos distinguir a Maria de Marta y de Juan.

Fuente: Science Daily, Nature