Un equipo de investigadores argentinos, dirigidos por Martín Bellino del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN, CNEA-CONICET), publicó recientemente un paper en Nature Communications sobre el desarrollo de un sistema inanimado que evoluciona adquiriendo comportamientos característicos de los sistemas vivos.

“Mostramos que un par de gotas pueden volverse ‘inteligentemente’ interactivas con una operación sensorial-motora autónoma que reproduce acciones típicas de las células”, sintetiza Bellino que concretó este hallazgo junto a otros investigadores del Instituto de Nanosistemas de la Universidad Nacional de San Martín (INS, UNSAM-CONICET) y del Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC, CONICET-Universidad Nacional del Litoral).

Puntualmente, lo que lograron observar fue que cuando gotas con cierta complementariedad química se depositan en una superficie nanoporosa son capaces de interactuar y, posteriormente, actuar por sí mismas a través de mensajes químicos subyacentes que llevan a una respuesta motora específica.

Según detalla el investigador del INN, “la espontánea diferenciación de roles que se produce conduce a la generación de dinámicas entre gotas nunca antes observadas con transformaciones macroscópicas de forma y comportamientos complejos que recuerdan a las acciones básicas de las células del sistema inmunitario”.

Posibles aplicaciones

La interacción sensorial-motora es una cualidad distintiva de los sistemas vivos que está presente en una diversidad de fenómenos desde la fecundación hasta la inmunología. Es por ello que, de acuerdo con Bellino, dotar a los sistemas inanimados de estos atributos es uno de los desafíos actuales en los principales campos interdisciplinarios de la ciencia y la tecnología.

El investigador agrega que este trabajo proporciona un enfoque transformador para controlar la atracción y el acoplamiento de gotas en las superficies, lo que tendrá un impacto central en aplicaciones biomédicas y de microingeniería modernas. “La operación autónoma y la motricidad quimio-específica de estímulo-respuesta entre las gotas son un importante paso para la concepción y el desarrollo de una robótica inteligente de microfluidos. Además, su impacto es general en una serie de áreas emergentes como marco experimental para emular y estudiar fenómenos de interacción biológica fundamentales, incluida la biología sintética o modelos de origen de la vida”, puntualiza.

Consultado sobre los próximos pasos, Bellino comenta que ahora se enfocarán en madurar el sistema para lograr la interacción inteligente entre múltiples gotas en superficies con el fin de generar tableros conmutados con una dinámica compleja programable.