Comprensión de las gotículas activas
No todas las gotículas son iguales, ya que algunas son activas mientras que otras son pasivas. «Mientras que las gotículas pasivas están en equilibrio o cerca de él, las gotículas activas son inherentemente inestables», explica Job Boekhoven(se abrirá en una nueva ventana), profesor titular en la Universidad Técnica de Múnich(se abrirá en una nueva ventana) (TUM, por sus siglas en alemán). Ello implica que las gotículas activas, a diferencia de las pasivas, solo se forman cuando hay combustible disponible y desaparecen en su ausencia. Es decir, las moléculas que componen estas gotículas se deben generar a través de reacciones impulsadas por energía; de lo contrario, se descomponen constantemente. «Nada de esto se parece al comportamiento que solemos observar en gotículas “normales”, como las del vinagre o la leche», agrega Boekhoven. El proyecto financiado con fondos europeos ActiDrops busca esclarecer este comportamiento tan peculiar de las gotículas activas.
El comportamiento inesperado de las gotículas activas
En el proyecto ActiDrops, que fue coordinado por la TUM y respaldado por el Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana), se desarrollaron sistemas modelo que permiten a los investigadores estudiar los fenómenos y comportamientos únicos de las gotículas activas. Uno de los hallazgos más interesantes fue que las gotículas activas son capaces de regular su tamaño. Según Boekhoven, este comportamiento es completamente opuesto al que se observa en las gotículas que se encuentran en equilibrio. «Si se observa una vinagreta, se puede comprobar que las gotículas de aceite no son estables, sino que crecen de forma continua», explica el investigador. Los investigadores también descubrieron un comportamiento nuevo e inesperado: en determinadas condiciones, las gotículas activas pueden transformarse en una especie de envoltura hecha del mismo material de la gotícula. «Sería como si una bola de bolos maciza se convirtiera en un balón de fútbol hueco», observa Boekhoven. Boekhoven señala que, desde un punto de vista termodinámico, esta transformación no tiene sentido, ya que la nueva estructura presenta una mayor superficie, lo cual resulta desfavorable. A lo que agrega: «Lo que descubrimos es que las gotículas se comportan así no por termodinámica, sino por la cinética de activación y desactivación. Descifrar por qué y cómo hacen esto fue un momento muy emocionante».
Del laboratorio a la vida: las gotículas activas son omnipresentes
Los hallazgos del proyecto ya están teniendo repercusiones en la práctica. «Las gotículas activas no son una forma extraña de materia que solo se encuentra en nuestro laboratorio; están presentes en todos los ámbitos de la biología —destaca Boekhoven—. Cuanto más aprendemos sobre ellas, más claro es que son esenciales para una vida saludable». Por ejemplo, al descubrir que las gotículas activas desempeñan un papel clave en ciertas enfermedades, se abre la posibilidad de usarlas para desarrollar nuevos materiales para la administración farmacológica y en aplicaciones de biología sintética. No obstante, para ello es necesario que los investigadores puedan estudiar la versión biológica de las gotículas activas. «El modelo ascendente desarrollado en el proyecto ActiDrops posibilita este tipo de investigación», comenta Boekhoven. Boekhoven y su equipo ya utilizan estos modelos para sintetizar la vida. «La vida sintética podría revolucionar por completo la biotecnología, ya que permitiría la producción de medicamentos y la degradación de plásticos no deseados y otros contaminantes», concluye Boekhoven.
