La resonancia magnética (MRI) ha sido clave en diagnóstico desde los 1970s porque crea imágenes sin radiación ionizante al alinear átomos de hidrógeno y emplear ondas de radio. No obstante, la MRI convencional suele mostrar la estructura tisular y no los cambios moleculares que ocurren dentro de las células.
Investigadores de la Universidad de California, Santa Barbara han desarrollado un sensor modular codificado genéticamente, basado en proteínas, que hace visible la actividad molecular mediante MRI. Arnab Mukherjee, profesor asociado de ingeniería química, y su equipo aplicaron principios de biología sintética para combinar aquaporina con otras proteínas y así controlar el paso de agua a través de la membrana. El movimiento del agua modifica la señal porque las moléculas de agua se comportan como diminutos imanes en MRI.
El sistema se denomina MAPPER (siglas en inglés) y reúne circuitos genéticos intercambiables que pueden activarse por distintas señales químicas; Asish Ninan Chacko, estudiante de doctorado, contribuyó a ajustar estas piezas. El artículo describe casi diez sistemas que MAPPER puede detectar, mientras que la literatura previa mostraba solo cuatro o cinco sensores genéticos, cada uno para un único analito.
Los autores sostienen que el diseño por bloques facilitará a otros grupos el desarrollo de sensores nuevos y más rápidos. Esperan que MAPPER permita imágenes continuas en estudios con animales, reduzca la necesidad de sacrificarlos y que las herramientas estén disponibles para neurocientíficos y biólogos del desarrollo. Fuente: UC Santa Barbara.
Palabras difíciles
- resonancia magnética — técnica de imagen sin radiación ionizante
- ionizante — que puede dañar células por radiación
- aquaporina — proteína que facilita paso de agua
- biología sintética — campo que diseña funciones biológicas nuevas
- analito — sustancia química que se quiere detectar
- imanes — objetos que crean campos magnéticos pequeños
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Preguntas de discusión
- ¿Qué ventajas prácticas tiene usar sensores modulares e intercambiables en investigación biomédica? Da ejemplos o razones basadas en el texto.
- ¿Cómo podría MAPPER reducir la necesidad de sacrificar animales en los estudios? Explica con las ideas del artículo.
- ¿Qué beneficios concretos puede aportar MAPPER a neurocientíficos y biólogos del desarrollo?
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