Científicos venezolanos crean una pinza para manipular partículas y células

Este objeto de micromanipulación tiene diversas aplicaciones en el campo de la biología, la física, la química y la salud, pues gracias a él ha sido posible estudiar con mayor precisión los tejidos celulares, los mecanismos de transporte de enzimas, el comportamiento de las fuerzas de atracción y repulsión e incluso se ha logrado fecundar óvulos.

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Imaginar que un haz de luz láser sea capaz de atrapar partículas tan diminutas como la millonésima o milmillonésima fracción de un metro, es un ejercicio que requiere de mucha abstracción mental. El ingenio y el conocimiento de investigadores del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) hicieron posible la elaboración de la primera pinza óptica para realizar esta labor.

El funcionamiento de este equipo fue explicado en la sesión práctica del Primer Taller Avanzado Latinoamericano ICTP-IVIC sobre Métodos Numéricos, Instrumentación y Medición en Dinámica de Fluidos que se llevó a cabo en las instalaciones del IVIC. La actividad académica tiene como finalidad fomentar el intercambio de conocimientos en el área de la Física y el fortalecimiento de la investigación conjunta en esta ciencia.

Una pinza óptica es el instrumento que, desde su creación hace más de 40 años, permite capturar partículas a través de la radiación de una luz láser bien enfocada.

La técnica no había sido ensamblada en Venezuela hasta que un grupo de expertos del Laboratorio de Óptica Aplicada, adscrito al Centro Multidisciplinario de Ciencias del IVIC (con sede en el estado Mérida), el Laboratorio de Dinámica no Lineal (Centro de Física) y el Centro Nacional de Desarrollo e Investigación en Telecomunicaciones (Cendit) (junto a estudiantes del posgrado de Física del IVIC), armó el microscopio, le incorporó el láser para atrapar las partículas y desarrolló el software para visualizar y analizar el procedimiento a través de las grabaciones de una cámara CCD, conocida en español como “dispositivo de carga acoplada”.

“La novedad es que la pinza fue elaborada con recursos y materiales de nuestros propios laboratorios, pues no tuvimos que importarla”, explicó el investigador y jefe del Laboratorio de Óptica Aplicada del IVIC, Humberto Cabrera.

Este objeto de micromanipulación tiene diversas aplicaciones en el campo de la biología, la física, la química y la salud, pues gracias a él ha sido posible estudiar con mayor precisión los tejidos celulares, los mecanismos de transporte de enzimas, el comportamiento de las fuerzas de atracción y repulsión, e incluso se ha logrado fecundar óvulos con espermatozoides.

Desde su creación, la herramienta ha estado a disposición de los estudiantes interesados en entrenar con ella y ha sido presentada en cuatro eventos científicos, entre ellos el I Congreso Venezolano de Ciencia, Tecnología e Innovación en el Marco de la Locti y del Peii, organizado por el Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología e Innovación (Mppcti).

A diferencia de otros sistemas de observación y manejo de partículas, la pinza óptica posibilita la manipulación de estas sin afectarlas durante el proceso. “Para estudiarlas, hay que atraparlas y retenerlas. La pinza funciona con la luz del láser perfectamente enfocada, que no ocasiona daños porque la radiación no es absorbida por la célula” precisó el investigador.

La óptica al servicio de la salud

La terapia fotodinámica para el diagnóstico y tratamiento del cáncer de piel, es la línea de investigación desarrollada por Cabrera. El investigador aprovechó los conocimientos de óptica obtenidos en su formación en el Centro Internacional de Física Teórica “The Abdus Salam” (Italia), para emplearlos en el diagnóstico del cáncer de piel a través del uso de la pinza óptica.

“La membrana de una célula sana tiene una rigidez diferente a la de una cancerosa y esto es detectado por la pinza óptica, pudiendo hacer un diagnóstico precoz antes de que se desarrolle el tumor”, detalló Cabrera.

Contar con esta herramienta en el laboratorio es de gran ayuda para la investigación, no solo en el área de la óptica sino también en las ciencias aplicadas. “Todavía estamos ampliando y mejorando las posibilidades del instrumento” afirmó el investigador.

fuente.eluniversal