Nanotecnología basada en ADN

Centro de nanociencia y nanotecnología

(Agencia Informativa Conacyt).- Utilizar las propiedades de autoensamble y reconocimiento molecular del ácido
desoxirribonucleico (ADN) para la fabricación de nanoestructuras de un tamaño
menor a 100 nanómetros, es el objetivo de las investigaciones del doctor Enrique
Samano Tirado, especialista del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn)
de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Ensenada.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el investigador explicó que la
técnica que usa en sus estudios de ciencia básica es la denominada origami de
ADN, orientada a la búsqueda de aplicaciones para dos grandes áreas:
nanoelectrónica y plasmónica.
“La tendencia es que se requieren dispositivos electrónicos que sean más rápidos,
más eficientes y con una mayor capacidad de almacenamiento, y el ejemplo
número uno son los teléfonos inteligentes”, sostuvo.
El doctor Enrique Samano incursionó desde 2011 en el campo de la nanotecnología
basada en ADN y actualmente uno de sus proyectos es financiado por el
fondo de Investigación Básica SEP-Conacyt.
Legos de ADN
Para explicar cómo funciona la nanotecnología basada en ADN, Enrique Samano
hace una analogía en la que el ADN es una pieza de Lego, con salientes y entradas
en cada lado que pueden ser interconectadas con otras piezas.
“El ADN funge muy parecido, es ladrillo y mezcla al mismo tiempo. Además de ser
el responsable de nuestra transferencia genética y hereditaria en los seres vivos,
también puede ser utilizado como un material de construcción, inclusive a escala
nanométrica, con esta tendencia que se llama bottom-up”, detalló.
Señaló que el ADN es capaz de hacer un puenteo entre materiales orgánicos e
inorgánicos, lo que permite la construcción de circuitos integrados.
“Estás creando algo nuevo que no existe ni en la naturaleza ni en el entorno en el
que nos encontramos hecho por el hombre, es algo totalmente novedoso,
utilizando el ADN como ladrillo, como material de construcción”, subrayó el
investigador.
¿Origami de ADN?
La técnica con la que es posible diseñar nanoestructuras con diferentes formas
geométricas utilizando las cadenas sencillas y oligonucleótidos en el ADN, es
conocida como origami de ADN.
Enrique Samano refirió que para sus investigaciones extrae el ADN de un virus
altamente estudiado por la biología molecular.
“El origami de ADN es una nanoestructura basada en el genoma de este virus
altamente estudiado por los biólogos, saben la secuencia y todas las enzimas,
saben cómo cortarlo”, mencionó.
Detalló que una vez que se extrae el ADN, se obtiene una tira con la forma de
serpentina y se buscan las regiones complementarias con otras serpentinas para
pegarlas hasta conformar diferentes diseños.
Como parte de los resultados de sus proyectos vigentes y en colaboración con
estudiantes, el doctor Enrique Samano ha obtenido diseños de nanoestructuras
en forma de círculo y triángulo, en cuyos vértices y periferia se colocan partículas.
“Es hacer funcionales nanopartículas de oro, que sean complementarias a la
extensión de grapas que se coloca sobre la estructura hecha con origami de ADN,
para que vayan a ese sitio y se formen”, precisó.
¿Qué es la plasmónica?
Otra de las aportaciones desarrolladas en nanoelectrónica por el doctor Enrique
Samano se sitúa en el campo de la plasmónica, enfocada en la elaboración de
alambres a escala nanométrica en los que se pueda poner voltaje y medir las
propiedades eléctricas de transporte.
“Por ejemplo, colocamos cuatro partículas en los vértices de un rectángulo, como
un primer ejemplo de que esto se puede hacer. En este caso en particular, es una
superficie de óxido de silicio porque es la superficie en la que, si esto llegara a
aplicarse en electrónica, es el medio eléctrico ideal para construir circuitos
integrados”, detalló el investigador.
Puntualizó que se ha considerado colocar una cubierta de oro, con un grosor
controlado y sobre óxido de silicio, para hacer resonancias plasmónicas.
“Plasmónica sería tratar de tener control sobre la luz a escalas nanométricas, más
allá del límite de difracción, entonces en lugar de tener una computadora que
funciona con transporte eléctrico, ¿qué tal si hay una de fotones?, sería mucho
más eficiente”, destacó.