Ver más allá de lo que sucede. Para el Dr. Danilo González —quien lidera el Centro de Bioinformática y Biología Integrativa (CBIB) de la Universidad Andrés Bello— esa es la clave para el avance de un ecosistema de innovación. De esa forma se logra desarrollar tecnología disruptiva, que permita a las empresas ir un paso más allá en productividad y eficiencia.

La bionanotecnología es un área de la investigación dedicada al diseño y construcción de estructuras microscópicas altamente especializadas, las cuales presentan propiedades modificables en base al conocimiento de la biología molecular. Esta se puede dar de dos formas, a través de:

1. La modificación de los sistemas biológicos, usando nanomateriales.
2. La síntesis o modificación de las nanoestructuras, utilizando sistemas biológicos.

Innovación basada en la ciencia

En Chile, ha habido una serie de investigaciones que han resultado en nuevas aplicaciones y productos en base al desarrollo de la nanotecnología. Estos proyectos tienen su fundamento en la aparición de nuevas propiedades en los materiales cuando se los investiga en una escala microscópica.

Algunos usos de la bionanotecnología son:

• Administración de fármacos (drug delivery systems): se trata de una técnica en la que nanopartículas van liberando controladamente y en una baja concentración el remedio. “La FDA estadounidense ya tiene medicamentos aprobados con el uso de nanotecnología, lo que genera el mismo impacto que tomar la droga concentrada, pero favorece a que los efectos secundarios sean menores”, explica el Dr. Danilo González.
• Inspección en la industria agrícola: el CBIB inventó el Gas en polvo, “un sistema que contribuye a la liberación eficiente de antifúngicos, que permiten hacerlo en forma controlada y así tener una mejor fiscalización de hongos en frutas y en exportación”, cuenta González, agregado que “actualmente, ya se está negociando su licenciamiento con empresas locales”.
• Detección y pronóstico en salud: esto debido al descubrimiento de bacterias que florecen a más de 200 metros de profundidad en el hielo de la Antártica. “Estas bacterias acumulan metales y generan quantum dots. La nanopartícula genera un efecto de fluorescencia, por lo que puede emitir diferentes colores y tienen niveles de luz que son aplicables en la detección de células cancerígenas, microorganismos patógenos e incluso componentes tóxicos en alimentos”, explica González.

Encriptación y almacenamiento de información en ADN

En conjunto con el Ejército y la Fuerza Aérea de Estados Unidos, el CBIB está trabajando en un proyecto para guardar grandes volúmenes de datos por miles de años: “Hemos logrado almacenar información binaria en código de ADN y para mantenerlo libre de contaminación y degradación, lo encapsulamos en nanopartículas de biopolímeros”, explica el Dr. González.

Los beneficios de esta tecnología son abismantes, enfatiza, sobre todo en cuanto a la densidad de almacenamiento: “Si nosotros guardáramos toda la información de internet de un año, tendríamos un stack de cds que iría desde la superficie del sol hasta marte, pero en ADN ocuparía apenas un metro cúbico”.

Aunque se trata de una tecnología que ya existe, “lo que es único de nuestra aproximación es el uso de esta estrategia para tracking (seguimiento)”, cuenta el Dr. Danilo, destacando que “tenemos la capacidad. Hemos desarrollado los programas computacionales (propios) para hacer esta transformación y hemos sintetizado el fragmento de ADN que contiene información digital”.

Por ejemplo, una de sus aplicaciones en seguimiento ha estado enfocada en la industria agrícola. Actualmente es muy complejo conocer la procedencia de una fruta, las etiquetas se caen y es muy difícil saber con qué fue tratada. El tracking permitirá que “a través de una muestra superficial de la fruta se pueda re-secuenciar lo que hay en esa partícula con código binario. Ahí se saca la información para saber el origen y otros datos de la misma”.

Si nosotros guardáramos toda la información de internet de un año, tendríamos un stack de cds que iría desde la superficie del sol hasta marte, pero en ADN ocuparía apenas un metro cúbico

El avance evidente, pero invisible, de la nanotecnología

Aunque parece muy lejano, la bionanotecnología hoy en día ya tiene diversas aplicaciones, las que se van a multiplicar en un corto plazo: “el impacto en medicina se va a ir observando en los próximos años sin duda alguna, aunque va a ser difícil de detectar porque lo que vamos a ver es un fármaco más eficiente, pero esa mayor eficiencia no es por el fármaco en sí, sino que es por cómo llega a tu cuerpo. Con nanomedicina tú puedes dejar un fármaco en un lugar específico y no es sistémico, entonces no te intoxicas”, aclara el Dr. Danilo González.

Por ejemplo, uno de los nuevos usos que veremos más pronto es en el almacenamiento de alimentos (packaging). De forma parecida a cómo la nanotecnología es utilizada en los refrigeradores, “ésta será utilizada para prolongar la vida de los alimentos, pero envasados”.

Aunque el uso de estas innovaciones no será visto, sí será evidente. “En la mayoría de los casos, va a ser difícil que la gente sepa que las mejoras son gracias a la bionanotecnología; pero el mundo científico se va a apoyar con mayor distinción las capacidades que tiene y, por ende, contribuirá transversalmente”, cuenta González.

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