Buscar vida en otros planetas no es sencillo. Suele depender de la detección química, lo que podría ser limitado o incluso completamente irrelevante para la biología alienígena. Por otra parte, el movimiento es un rasgo de toda la vida, y se puede utilizar para identificar microorganismos sin necesidad de conocimientos químicos previos. Los científicos de EPFL ahora han desarrollado un detector de movimiento extremadamente sensible pero simple que se puede construir fácilmente adaptando la tecnología ya existente. El sistema ha demostrado ser preciso en la detección de bacterias, levadura, e incluso células cancerosas, y se considera para la prueba rápida de drogas e incluso la detección de vida extraterrestre. El trabajo se publica en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).
Giovanni Dietler, Sandor Kasas y Giovanni Longo de EPFL han desarrollado un detector de movimiento que utiliza un voladizo de tamaño nanométrico para detectar el movimiento. Un voladizo es esencialmente una viga que está anclada solo en un extremo, con el otro extremo soportando una carga. El diseño en voladizo se usa a menudo con puentes y edificios, pero aquí está implementado a escala micrométrica, y se pueden depositar alrededor de 500 bacterias sobre él.
La idea proviene de la tecnología detrás de un microscopio existente, el microscopio de fuerza atómica. Este poderoso microscopio utiliza un voladizo para producir imágenes de los mismos átomos en una superficie. El voladizo escanea la superficie como la aguja de un tocadiscos y su movimiento hacia arriba y hacia abajo es leído por un láser para producir una imagen.
El sensor de movimiento que desarrollaron Dietler y Kasas funciona de la misma manera, pero aquí la muestra se adjunta en el propio voladizo. Por ejemplo, una bacteria se adhiere al voladizo. Si la bacteria está viva, inevitablemente se moverá de alguna manera, p.ej. mover su flagelo o simplemente realizar funciones biológicas normales. Ese movimiento también mueve el voladizo mucho más pequeño y sensible y es capturado por el láser de lectura como una serie de vibraciones. La señal se toma como un signo de vida.
Los científicos de EPFL probaron con éxito su novedoso sistema con bacterias aisladas, levadura, células de ratón y humanas. Incluso analizaron el suelo de los campos alrededor del campus de la EPFL y el agua del cercano río Sorge. En cada caso, pudieron detectar y aislar con precisión las firmas de vibración de las células vivas. Cuando usaban drogas para matar algo vivo, las señales de movimiento se detuvieron.
"El sistema tiene la ventaja de estar completamente libre de químicos, "dice Dietler." Eso significa que se puede usar en cualquier lugar, en pruebas de drogas o incluso en la búsqueda de vida extraterrestre ". Los científicos imaginan una gran variedad de sensores en voladizo utilizados en futuras sondas de exploración espacial como el rover de Marte. en el movimiento en lugar de la química, el sensor en voladizo podría detectar formas de vida en medios que son nativos de otros planetas, como el metano en los lagos de Titán.
Sin embargo, las aplicaciones más inmediatas del sistema en voladizo se encuentran en el desarrollo de fármacos. Usado en una matriz más grande, los voladizos podrían cubrirse con bacterias o células cancerosas e incubarse con varios compuestos farmacológicos. Si los medicamentos son eficaces contra las células adheridas, las señales de movimiento disminuirían o se detendrían por completo a medida que las células se extinguieran. Este enfoque sería considerablemente más rápido que los sistemas actuales de alto rendimiento que utilizan las compañías farmacéuticas cuando buscan antibióticos o medicamentos contra el cáncer candidatos.
"Este es realmente el siguiente paso, ", dice Dietler." Pero todavía estamos llamando a la ESA y la NASA para ver si están interesados ".
