El CSIC diseña unos chips mil veces más pequeños que un pelo que actúan como fármacos “mecánicos” dentro de células vivas

Un equipo del CSIC, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ha logrado diseñar dispositivos electrónicos mil veces más pequeños que un pelo y que, al introducirlos dentro de las células vivas del cuerpo humano, funcionan como fármacos, por ejemplo, contra el cáncer, porque impiden la replicación de las células malignas.

Chips de silicio, como los de los ordenadores o los teléfonos móviles, pero de solo 50 nanómetros de espesor, es decir, la milésima parte del grosor de un cabello.

Estos son los extraordinarios dispositivos electrónicos que un equipo multidisciplinar del CSIC ha conseguido ya introducir en el interior de células vivas del cuerpo humano.

Estos nuevos y diminutos chips permiten estudiar los procesos de división celular, pero lo más importante es que pueden también diseñarse para curar enfermedades, como el cáncer, porque impiden la división provocando la muerte selectiva de las células cancerígenas.

De hecho, esta nueva investigación abre nuevas vías de exploración en el campo de la nanomedicina y ha sido codirigida por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) y el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), con participación del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la Universitat de Barcelona (IN2UB).

Importante avance

Hasta ahora, el avance en el estudio del funcionamiento de las células y en el tratamiento de enfermedades se ha apoyado en el uso de herramientas químicas y se han ignorado las bases físicas del comportamiento celular.

Sin embargo, la comunidad científica ha constatado que, para el buen funcionamiento de las células, la parte mecánica subyacente al comportamiento celular es tan importante como su parte química.

En concreto, en esta investigación, cuyos prometedores resultados publica la revista científica “Advanced Materials”, se propone el uso de nanochips para el estudio tanto de la mecánica celular, como para su utilización como fármacos.

Estos dispositivos modifican el funcionamiento normal de las células y, si se diseñan con este fin, pueden causar también la muerte de las células que los internalizan. Por lo tanto, si se dirigen a una población celular específica, como las células tumorales, podrían emplearse para su destrucción selectiva sin afectar al resto.

“Los dispositivos se pueden diseñar con formas y dimensiones controladas a la escala de las micras y los nanómetros. Están fabricados en silicio y su geometría en forma de estrella los asemeja a una malla de nanofibras”, explica José Antonio Plaza, investigador del IMB-CNM-CSIC y coordinador del proyecto.

Estos dispositivos se han desarrollado en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación del IMB-CNM-CSIC, una Infraestructura Científica y Técnica Singular (ICTS) del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Nuevos fármacos

“La capacidad de fabricar millones de chips de silicio de tamaño y forma rigurosamente especificados permitirá el diseño de nuevas herramientas que facilitarán la exploración de la mecánica celular desde ángulos innovadores contribuyendo en el conocimiento de los procesos intracelulares”, agrega María Isabel Arjona, investigadora del IMB-CNM-CSIC, sobre las nuevas vías que abre el trabajo.

Con esta investigación se demuestra cómo objetos físicos interfieren mecánicamente en el ciclo celular y lo alteran, porque “impedir la división celular o retardarla gracias a un obstáculo mecánico puede ocasionar la muerte celular y ser clave en futuros tratamientos en medicina. Nuestra investigación demuestra que estas herramientas podrían constituir un punto de partida novedoso para el estudio de distintas enfermedades, como el cáncer”, concluye Teresa Suárez, investigadora del CIB-Margarita Salas.