Al igual que la teletransportación, la clonación y la invisibilidad, los rayos tractores son uno de esos viejos clichés de las películas de ciencia ficción que muchos de nosotros desearíamos que fueran reales. Pero algunos investigadores del MIT acaban de inventar un rayo tractor miniaturizado que es lo suficientemente pequeño como para caber en un chip. Si bien todavía no puede arrastrar un acorazado completo como en Star Wars, aún puede manipular partículas biológicas como células y ADN.
El MIT ha creado un rayo tractor óptico basado en chips que enfoca un haz penetrante a más de 5 milímetros de la superficie del chip. Puede que esto no parezca mucho, pero cambia las reglas del juego en comparación con las "pinzas ópticas" integradas anteriores que solo podían funcionar a unas pocas micras del chip. Estos métodos antiguos esencialmente extraían células de recipientes de vidrio estériles (comúnmente utilizados en experimentos biológicos) y las colocaban directamente sobre la superficie del chip, aumentando así el riesgo de contaminación.
Este avance cambia estas limitaciones. El dispositivo más amplio del MIT puede capturar con precisión muestras biológicas y moverlas a través de ellas a través de vidrio mientras las sella en un recipiente cubreobjetos estándar. Todo el proceso se mantiene limpio y estéril.
En cuanto a cómo funciona el haz microtractor, se basa en un componente fotónico de silicio llamado matriz óptica en fase integrada. Utiliza procesos de fabricación de semiconductores para crear conjuntos de pequeñas antenas en chips. Juntas, estas antenas pueden dar forma y dirigir un haz enfocado simplemente ajustando la sincronización de la señal de luz que impulsa cada elemento de la antena.
Según el equipo, el sistema es "mucho mejor que las demostraciones anteriores", como señala un comunicado de prensa del MIT.
Otra mejora importante es que este nuevo sistema reduce la funcionalidad del rayo tractor al tamaño de un chip por primera vez. Los diseños típicos para el mismo propósito no sólo tienen un alcance limitado, sino que también son bastante voluminosos, y requieren la instalación de un microscopio grande en el laboratorio y múltiples dispositivos para dar forma y controlar la luz.
Para probar su invento, los ingenieros del MIT utilizaron primero el chip para capturar y manipular pequeñas esferas de poliestireno (las partículas de referencia utilizadas en los experimentos). Una vez que eso funcionó, avanzaron para capturar y mover células cancerosas vivas.
Aunque todavía se encuentra en sus primeras etapas, su impacto potencial en la investigación biológica e incluso en las aplicaciones clínicas es enorme. Este haz puede usarse para analizar ADN, clasificar células, estudiar los mecanismos de enfermedades y usarse en una variedad de nuevas herramientas experimentales y de diagnóstico.
Los investigadores también esperan seguir mejorando el sistema, con objetivos que incluyen agregar un foco de haz ajustable, usar múltiples puntos de captura simultáneamente y aplicarlo a diferentes sistemas biológicos.