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Visualización de las flores microscópicas de ADN creadas por Ronit Freeman en el Laboratorio Freeman de la UNC. Crédito: Justin Hill, Philip Rosenberg y Ronit Freeman. |
Científicos de la Universidad de Carolina del Norte han desarrollado diminutos robots blandos con forma de flor que pueden transformarse y reaccionar ante su entorno con una naturalidad que recuerda a los organismos vivos. Estas estructuras, bautizadas como “flores de ADN”, se construyen a partir de cristales formados por la combinación de ADN y materiales inorgánicos, capaces de plegarse y desplegarse en cuestión de segundos. En el mundo de la nanotecnología, eso las convierte en uno de los materiales más dinámicos jamás creados.
El hallazgo, publicado en Nature Nanotechnology, redefine lo que entendemos por materia inteligente. Cada flor contiene un “programa” escrito en su ADN, que dicta cómo debe comportarse ante los cambios de su ambiente. Si el nivel de acidez varía, por ejemplo, la flor puede abrirse, cerrarse o incluso activar una reacción química. Esa capacidad abre la puerta a una nueva generación de nanorobots capaces de actuar por cuenta propia: desde liberar medicamentos en el momento justo hasta eliminar contaminantes de forma selectiva.
“Muchas personas sueñan con cápsulas inteligentes que liberen un fármaco cuando detectan una enfermedad y se detengan cuando el cuerpo se recupera. En teoría, eso podría lograrse con nuestros materiales que cambian de forma”, explicó la doctora Ronit Freeman, directora del Freeman Lab y autora principal del estudio. Según ella, en un futuro cercano podríamos tener “flores” ingeribles o implantables que entreguen dosis precisas de medicamentos, realicen biopsias o despejen coágulos sanguíneos sin intervención externa.
El proyecto se inspira en la naturaleza. Procesos como el despliegue de los pétalos de una flor, el movimiento rítmico de los corales o la formación de tejidos sirvieron como modelos para imitar comportamientos complejos dentro de materiales artificiales. “La naturaleza ya resolvió muchos de los desafíos que enfrentamos. Solo estamos aprendiendo a traducir su lenguaje en tecnología que pueda pensar, moverse y adaptarse por sí misma”, comentó Freeman.
El secreto está en cómo se organiza el ADN dentro de los cristales. Cuando el entorno se vuelve más ácido, las cadenas de ADN se pliegan y la flor se cierra; cuando el ambiente se estabiliza, las hebras se relajan y los pétalos se abren nuevamente. Este movimiento reversible puede aprovecharse para liberar moléculas, activar reacciones químicas o interactuar con células vivas de manera controlada.
Aunque aún se encuentra en fases tempranas de prueba, el potencial de estas “flores robóticas” es enorme. En medicina, podrían ser inyectadas en el cuerpo y dirigirse hasta un tumor, donde el propio ambiente ácido del cáncer activaría el cierre de los pétalos, liberando un tratamiento o tomando una muestra microscópica. Al desaparecer el tumor, las flores se reabrirían y quedarían inactivas, listas para actuar de nuevo si el problema regresa.
El alcance de esta tecnología no se limita a la salud. Estas estructuras podrían emplearse para limpiar derrames tóxicos, liberando agentes depuradores en el agua contaminada y desintegrándose luego sin dejar residuos. También podrían revolucionar el almacenamiento de datos: su capacidad para guardar información en la estructura del ADN permitiría almacenar hasta dos billones de gigabytes en una sola cucharadita, una alternativa ecológica y ultracompacta frente a los servidores actuales.
Con este avance, los investigadores han dado un paso decisivo hacia un tipo de material que se comporta como un organismo vivo: sensible, adaptable y funcional. Las fronteras entre la biología y la robótica se vuelven cada vez más difusas, y estas pequeñas flores de ADN podrían ser el punto de partida de una nueva generación de máquinas que no solo se mueven, sino que piensan y reaccionan como la vida misma.