La biotecnología más pequeña por el Prof. Dr. D. José Luis Iborra Pastor, académico honorario

La nanobiotecnología es una nueva y floreciente área de investigación con muy elevadas oportunidades científicas y tecnológicas. Está situada en la interface entre las ciencias de la vida y la nanotecnología. Si la nanotecnología construye nuevos materiales, aparatos y mecanismos funcionales en la escala del nanómetro (una milmillonésima de metro), en dimensiones comprendidas entre las de los átomos y la longitud de onda de la luz visible, la nanobiotecnología es la aplicación de la nanotecnología al campo de las biomoléculas y a los procesos que se llevan a cabo en las células vivientes, dadas las pequeñas dimensiones de los componentes funcionales de las mismas. Como tal área híbrida, posee dos campos bien definidos y multidisciplinarios. En primer lugar, trata de explotar las estructuras y procesos de las biomoléculas para crear nuevos materiales funcionales, biosensores y bioelectrónicas para el desarrollo de tecnologías de diagnósticos moleculares y clínicos de enfermedades, así como en la monitorización y el tratamiento con fármacos, incluyendo la terapia génica. El diagnóstico molecular es ya una parte esencial del desarrollo de la medicina personalizada, en la que algunos de los procedimientos utilizados en los diagnósticos se pueden realizar de forma puntual para un determinado paciente. Actualmente, ya se habla de “nanochips” y “nanoarrays” para la detección de proteínas, ácidos nucleicos, y de bacterias y virus patógenos que sean importantes, tanto para la diagnosis médica como para la adopción de medidas antiterroristas. Mediante la nanobiotecnología se pueden determinar concentraciones muy bajas de biomarcadores de enfermedad, tales como las del antígeno específico de próstata, de seis órdenes de magnitud más sensible que las determinadas por los ensayos convencionales aceptados, o de marcadores de la enfermedad de Alzheimer en el fluido cerebroespinal, aunque todavía no en sangre. En el segundo campo, la nanobiotecnología aplica las herramientas y los procesos de nanofabricación para construir aparatos con la finalidad de estudiar los biosistemas. Los investigadores aprenden de la biología cómo, mediante las técnicas de litografía de haces electrónicos y ópticos y el procesamiento de materiales relativamente grandes en estructuras con características superficiales muy finas, se puede crear un nanoaparato. Un ejemplo es un sistema para separar dos moléculas de DNA de distinta longitud mediante la aplicación de un campo eléctrico de pulsos a un “nanoarray” polimérico, como una posible alternativa a las técnicas de filtración convencional. Por tanto, la principal ventaja que aporta la nanobiotecnología es la disponibilidad de métodos y técnicas más sencillas, selectivas, sensibles, rápidas, directas, robustas y de menor coste, que las de los tradicionales abordajes macroscópicos. ¿Se podrán construir en un futuro nanomáquinas y nanorobots, dado que en la célula ya existen nanomotores?