En cualquier proceso biológico se producen múltiples interacciones a nivel molecular que no se pueden observar en tiempo real en células vivas, ya que los microscopios ópticos actuales no son capaces de enfocar la luz a escalas inferiores a 350 nanómetros. Sin embargo, nuevos desarrollos y descubrimientos en el campo de la nanofotónica podrían permitir muy pronto la visualización de procesos moleculares con una resolución óptica de 10 nanómetros. Así lo explica la investigadora María García-Parajo, que lidera el Laboratorio de Bionanofotónica del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) –ubicado en el Parc Científic de Barcelona–, en el artículo "Optical antennas focus in on biology" que se ha publicado esta semana en la edición electrónica de la revista Nature Photonics (doi:10.1038/nphoton.2008.37).

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El artículo comenta las implicaciones que estos nuevos desarrollos podrían tener en el campo de la biología, un área en la que está trabajando el grupo de García-Parajo, y que puede suponer una auténtica revolución en la investigación biomédica, debido a sus múltiples aplicaciones. «Nuestro objetivo es diseñar e implementar sistemas que permitan estudiar la dinámica y organización de las moléculas a nivel individual y a escala nanométrica en su entorno natural, así como manipular sus funciones biológicas. Por tanto, una parte importante de nuestros esfuerzos se concentra en el desarrollo de la microscopía óptica», explica García-Parajo, «ello permitirá mejorar la comprensión sobre procesos biológicos que determinan la mayor parte de las funciones y la dinámica celular, y que son clave para avanzar en el desarrollo de nuevas estrategias en la lucha contra el cáncer o para combatir el virus del sida y otras enfermedades de origen infeccioso», concluye.

Las nanoantenas son un tipo de herramientas ópticas avanzadas que permiten concentrar la radiación óptica y aumentarla en un área muy pequeña a través de una antena –de entre 70 y 100 nanómetros de longitud–, que ejerce un efecto de resonancia y amplifica el campo de luz aumentando su intensidad en la parte final, lo que permite visualizar la actividad celular a una escala de 10 nanómetros. «Las investigaciones que hemos realizado demuestran que el desarrollo de estos sistemas es factible según las leyes físicas», indica García-Parajo, «el siguiente paso es su implementación en el ámbito de la biología».

Las nanoantenas ópticas forman parte de los primeros resultados que ofrece el proyecto Bio-Light-Touch, incluido en el VI Programa Marco de la Unión Europea. Su objetivo es el desarrollo de un nuevo tipo de microscopio óptico que no sólo permita visualizar la dinámica intermolecular en células vivas, sino también caracterizar sus funciones bioquímicas. En el proyecto, coordinado por María García-Parajo, participa un equipo multidisciplinario de físicos, biólogos y técnicos de universidades, centros de investigación y empresas de varios países europeos, entre los que, además de España, se incluyen Austria y Holanda.

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