Nobel de Química por las máquinas más pequeñas del mundo

Jean-Pierre Sauvage, James Fraser Stoddart y Bernard Feringa diseñaron máquinas moleculares mil veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano.

Jean-Pierre Sauvage, James Fraser Stoddart y Bernard Feringa / EFE

¿Te imaginas un robot tan diminuto capaz de entrar por tus venas e introducir medicamentos en una célula determinada o incluso de detectar las células cancerígenas en tu cuerpo? Eso es lo quieren llegar a hacer los tres científicos que este miércoles fueron laureados con el Premio Nobel de Química por “diseñar y sintetizar máquinas moleculares” capaces de moverse, de manera controlada, cuando se les añade energía.

En términos de desarrollo, dijo la Real Academia Sueca de las Ciencias, encargada de entregar el galardón, el motor molecular está en el mismo escenario que el motor eléctrico en la década de 1830, cuando los científicos mostraban varias manivelas giratorias y ruedas sin saber que un día serían la base de los trenes eléctricos, lavadoras, taladros y procesadores de alimentos que hoy utilizamos rutinariamente.

“Ustedes han usado la cafetera para desayunar esta mañana o habrán venido en vehículos a motor. Pues para los científicos ha sido un sueño durante siglos poder construir máquinas como esas, pero a una escala nanométrica, y un nanómetro es un millón de veces más pequeño que un milímetro”, explicó la presidenta del Comité Nobel de Química, Sara Snogerup Linse, para que la audiencia pudiera entender el potencial de esta investigación y el diminuto tamaño de estas máquinas moleculares: mil veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano.

Para lograr semejante hazaña científica, los ganadores del Nobel, Jean Pierre Sauvage, de la Universidad de Estrasburgo (Francia); James Fraser Stoddart, de la Universidad de Northwestern (EE. UU.), y Bernard L. Feringa, de la Universidad de Groninga (Holanda), han puesto todo su esfuerzo por sacar del letargo a la nanotecnología y, más bien, ponerla al servicio de la medicina y la ingeniería.

¿Cómo lo hicieron? Lo primero ocurrió en 1983, cuando Sauvage y su equipo lograron construir las cadenas moleculares conocidas como catenanos. La forma más simple de explicarlo es tomar dos donas que, al unirse, forman una cadena de anillos físicamente entrelazados que pueden moverse libremente uno dentro del otro pero no pueden separarse.

Normalmente, las moléculas se mantienen unidas por enlaces covalentes en los que los átomos comparten electrones; la idea era que se unieran sin la necesidad de los átomos: que interactuaran directamente entre sí.

Para lograrlo se utiliza un ion de cobre que se une a una molécula en forma de anillo y a la vez atrae a otra molécula en forma de media luna. Formada esta estructura, se añade nuevamente una molécula en media luna que termina de cerrar el ciclo, se retira el ion y queda formado el primer eslabón de la cadena. Ahí empezó todo.

Después vino Stoddart, que en 1991 fue capaz de enroscar los anillos moleculares a un eje y controlar sus movimientos gracias a la energía. A este proceso se lo llamó rotaxano: el movimiento controlado de las moléculas sobre un eje.

Más adelante, en 1999, Feringa se convirtió en la primera persona en construir un motor molecular: moléculas que giran, como ruedas de un auto, en la misma dirección cuando se les añade luz ultravioleta.

“Es fantástico ver cómo esta maquinaria funciona dentro de nosotros. Si observamos las funciones esenciales de las células, como la división, el transporte y hacer que tus músculos se muevan, todo es controlado por motores moleculares: la maquinaria biológica. Es como un juego de Lego: tenemos acceso a un número ilimitado de moléculas y podemos usarlas para construir nuevos materiales, nuevas drogas para el futuro”, dijo Feringa.

Esta semana también se concedieron los premios Nobel de Física y Medicina. Hacen falta el de la Paz, el de Ciencias Económicas y el de Literatura.

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