Manizales, abr. 17 de 2015 - Agencia de Noticias UN- Estudiante de la Maestría en Física logró que varillas de una micra de diámetro (un cabello humano tiene un grosor de 80 micras), se adhirieran a la superficie de esta molécula que guarda la información genética de los seres vivos.

Tales microestructuras son de óxido de zinc, un compuesto químico con forma de polvo blanco, que por ser compatible con elementos biológicos y poseer campos eléctricos, se puede detectar con mayor facilidad, a través de una espectroscopia Raman, al combinarse con el ADN, procedimiento que ahorra tiempo y dinero en investigaciones.

Este fue el resultado de la tesis de Diego Alonso Guzmán Embús, estudiante de la Maestría en Física de la U.N. Sede Manizales, proceso documentado en un artículo publicado en 2013 en la revista Journal of Applied Physics, y dos más que están por salir en las publicaciones Journal of the American Ceramic Society y Applied Surface Science.

La espectroscopia Raman toma el nombre del físico indio Chandrasekhara Venkata Raman, ganador del premio Nobel de Física en 1930 por descubrir el efecto o señal que lleva su apellido, y que consiste en que cada material dispersa la luz de forma única, lo que genera un espectro (registro gráfico) característico de sus moléculas.

“Esta técnica se usa para analizar materiales biológicos y polímeros, entre otros. Como en el grupo de investigación queríamos estudiar el ADN, usamos el microscopio Raman, pero a pesar de cambiar la concentración de la muestra y modificar las variables de medición del equipo, no se encontraba la señal”, comentó el investigador.

La dificultad radicaba en que al realizar el análisis, la muestra estaba inmersa en una solución o medio acuoso que dificultaba su estudio y que bloqueaba la señal Raman, lo que no permitía obtener el espectro del ADN.

Aprovechando el conocimiento sobre el óxido de zinc, acumulado desde su pregrado, el estudiante, a través de procesos químicos, logró sintetizar varillas de este material y, en un posterior experimento, adherirlas al ADN genómico obtenido del bazo de un cerdo.

El estudiante la Maestría en Física afirmó que el gran aporte de este trabajo es que se puede detectar ADN con poca cantidad. Además, tendría aplicación en el campo de la bioquímica y la medicina, donde para analizar las moléculas biológicas como las proteínas, el ARN y el ADN, se necesitan cantidades muy elevadas de material, lo que genera un gasto de tiempo, esfuerzo y dinero.

Todo el proceso de análisis con las microvarillas presentes demora de 12 a 15 minutos, mientras que en su ausencia no se detecta nada. Al compararla con otras técnicas de detección de ADN como la de fluorescencia, el académico indicó que la primera tiene más ventajas.

“Al aplicar una sustancia química, el ADN se ilumina o se vuelve fluorescente, y de esta manera revela su ubicación. Esa técnica visual no genera un espectro completo con datos de información acerca de lo que pasa con esta molécula”, expresó Guzmán Embús.

El siguiente paso en la investigación es disminuir las dimensiones de las microvarillas para llegar a la escala nano, lo que implicaría reducir mil veces su tamaño.

“Reduciendo la escala funciona mucho mejor, porque las varas que usamos al principio son más grandes que las que usamos al final de los experimentos, y se obtiene un espectro mucho más detallado de las vibraciones del ADN, entonces se esperaría que mejore mucho más esta señal”, aseguró el ingeniero físico.

Según el investigador, otros autores han hecho trabajos con alguna similitud, pero con otras moléculas biológicas u otros procesos con el óxido de zinc.

“Somos pioneros en el estudio de la relación de este compuesto y el ADN, a través de la microscopía Raman en Colombia. Internacionalmente hay investigaciones cercanas a esta, entonces podríamos decir que estamos a la par con estudios de afuera”, concluyó.

(Por:Fin/MDG/MLA/SYC)