Los investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han sido capaces por vez primera de realizar la medición de la frecuencia de resonancia de una sola bacteria. Un hito que ha sido posible gracias a la utilización de dispositivos optomecánicos (encargados de la medición de la luz y del movimiento).
A través de esta técnica los investigadores han observado que las bacterias vibran cientos de millones de veces por segundo. La frecuencia de resonancia del microorganismo aporta valiosa información sobre sus características, de modo que permite identificarlo. Los hallazgos han sido publicados en la revista Nature Nanotechnology.
Hasta ahora, los test de detección (como los que se emplean con el coronavirus que causa la Covid-19) se basan en las características genéticas de cada microorganismo, por lo que solo son capaces de hallar los virus o bacterias para los que han sido diseñados.
Gracias al uso de la nueva tecnología, basada en las propiedades biofísicas de los microorganismos, los dispositivos serían universales y podrían localizar cualquier tipo de virus o bacteria a partir de la medición de la frecuencia de resonancia a la que vibran, que revela información sobre su forma, tamaño o rigidez, que son como las señas de identidad da cada microorganismo tal y como han informado a través del CSIC.
“La pandemia de SARS-CoV-2 ha ocasionado que se hable mucho de las pruebas para detectar los virus, como los test rápidos y las PCR”, indica el investigador del CSIC Javier Tamayo de Miguel, del Instituto de Micro y Nanotecnología, que ha co-liderado el estudio junto a Eduardo Gil. “Todas estas pruebas tienen en común que van dirigidas a especies concretas; cada prueba es capaz de detectar solo el virus o los virus para los que está diseñada”, añade Tamayo.
“El test idóneo tendría que ser universal, capaz de detectar e identificar cualquier virus presente en una muestra”, señala el investigador.
“Todas estas pruebas tienen en común que van dirigidas a especies concretas; cada prueba es capaz de detectar solo el virus o los virus para los que está diseñada”
“La alternativa a los métodos genéticos son los métodos biofísicos. Esto quiere decir que si pudiéramos medir las propiedades físicas de partículas virales o bacterias presentes en una muestra podríamos identificarlas, porque cada especie viral tiene unas propiedades características. Propiedades físicas de virus y bacterias pueden ser la forma, la masa, el tamaño o la rigidez (grado de deformabilidad de las partículas). Toda esta información se refleja en el modo en que una de estas partículas biológicas vibra a su frecuencia de resonancia”, detalla Tamayo.
“En nuestro trabajo, por primera vez se ha medido la frecuencia de resonancia de una sola bacteria. Este descubrimiento supone un doble hito, descubrir que las bacterias vibran a frecuencias características y saber a qué frecuencia lo hacen, y por otro lado hacerlo al nivel de una sola partícula (las técnicas analíticas standard requieres billones de analitos)”, explica Tamayo.
“Para hacerlo, hemos usado nanodipositivos optomecánicos que han recibido mucho interés científico por su capacidad para medir desplazamientos inferiores al tamaño de un átomo. Esta precisión se consigue gracias a la capacidad de estos dispositivos de almacenar la luz y acoplar los fotones a sus modos mecánicos (fonones)”, concluye Eduardo Gil.