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(noticias nanowerk) Debido a que la resistencia a los antibióticos representa una gran amenaza para nuestra salud, los científicos buscan constantemente formas alternativas de tratar las infecciones bacterianas. A medida que más cepas de bacterias superan a los medicamentos de los que hemos dependido durante décadas, una posible solución alternativa puede estar en los bacteriófagos, que son virus que se alimentan de bacterias.
La terapia con fagos, el uso de bacteriófagos para combatir infecciones bacterianas, está adquiriendo cada vez más importancia como alternativa viable a los antibióticos convencionales. Pero hay un problema: encontrar el fago adecuado para una infección específica es como buscar una aguja en un pajar, mientras que los métodos actuales requieren un cultivo engorroso y pruebas que requieren mucho tiempo.
Ahora, los científicos de la EPFL, en colaboración con el CEA Grenoble y el Hospital Universitario de Lausana (CHUV), han desarrollado “nanopinzas” en chips que pueden capturar y manipular bacterias y viriones individuales (la forma infecciosa de un virus) utilizando una cantidad mínima de Rendimiento óptico. El estudio, dirigido por Nicolas Villa y Enrico Tartari del grupo de Romuald Houdré en la EPFL, se publica en la revista Pequeño (“Captura óptica y discriminación rápida de bacteriófagos sin etiquetas a nivel de viriones individuales”).
![Una ilustración de las nanopinzas integradas en chips que capturan bacteriófagos](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/id64735_1.jpg)
Las nanopinzas son un tipo de “pinzas ópticas”, instrumentos científicos que utilizan un rayo láser altamente enfocado para sujetar y manipular objetos microscópicos (por ejemplo, viriones) e incluso submicroscópicos, como átomos, en tres dimensiones. La luz crea una fuerza de gradiente que atrae las partículas a un punto focal de alta intensidad, “manteniéndolas” efectivamente en su lugar sin contacto físico.
Las pinzas ópticas fueron inventadas por primera vez en 1986 por el físico Arthur Ashkin, quien desarrolló los principios detrás de ellas a finales de los años 1960. La innovación tecnológica de Ashkin le valió el Premio Nobel de Física en 2018, y las pinzas ópticas siguen siendo un área de investigación intensiva.
Existen diferentes tipos de pinzas ópticas. Por ejemplo, las pinzas ópticas de espacio libre pueden manipular un objeto en un entorno abierto, como aire o líquido, sin barreras físicas ni estructuras que guíen la luz. Pero en este estudio, los investigadores construyeron nanopinzas integradas en un dispositivo optofluídico que integra tecnologías ópticas y fluídicas en un solo chip.
El chip contiene cavidades de cristal fotónico a base de silicio: las nanopinzas, que son esencialmente pequeñas trampas que posicionan suavemente los fagos utilizando un campo de fuerza generado por la luz. El sistema permitió a los investigadores controlar con precisión bacterias y viriones individuales y obtener información en tiempo real sobre los microorganismos atrapados.
Lo que tiene de especial este enfoque es que puede distinguir entre diferentes tipos de fagos sin utilizar etiquetas químicas o biorreceptores de superficie, lo que puede llevar mucho tiempo y, a veces, ser ineficaz. En cambio, las nanopinzas distinguen entre fagos «leyendo» los cambios únicos que cada partícula provoca en las propiedades de la luz. El método sin etiquetas puede acelerar significativamente la selección de fagos terapéuticos y promete una implementación más rápida de posibles tratamientos basados en fagos.
La investigación también tiene implicaciones más allá de la terapia con fagos. La capacidad de manipular y estudiar viriones individuales en tiempo real abre nuevas vías en la investigación microbiológica y proporciona a los científicos una poderosa herramienta para realizar pruebas y experimentaciones rápidas. Esto podría conducir a una comprensión más profunda de los virus y sus interacciones con los huéspedes, lo cual tiene un valor incalculable en la lucha actual contra las enfermedades infecciosas.
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