Bacterias que conducen electricidad: un nuevo avance en los tratamientos médicos

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Científicos de la Universidad de Virginia han hecho un descubrimiento sorprendente sobre cómo algunas bacterias que viven en el suelo pueden conducir la electricidad.

Los investigadores determinaron que las bacterias conducen la electricidad a través de una estructura biológica sin fisuras nunca antes vista en la naturaleza.

Los científicos proponen diversas aplicaciones para estas bacterias, entre ellas, plantean crear poderosas baterías diminutas, construir marcapasos sin cables y desarrollar una serie de avances médicos.

El estudio fue publicado en la revista científica Cell en abril de este año.

Proteínas conductoras de electricidad

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia han determinado que las bacterias transmiten electricidad a través de fibras ordenadas hechas de una proteína completamente diferente.

Las proteínas de la bacteria rodean un núcleo de moléculas que contienen elementos metálicos, muy parecido a los conocidos cables eléctricos que contienen alambres.

La distribución de las proteínas hacen parecer el sistema a un “nanocable“, sin embargo, este nanocable es una 100.000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano.

Ilustración de los nanocables

La estructura de la bacteria es diminuta pero desordenada, y según los investigadores, se podría aprovechar el poder de esta bioenergía para crear sensores biológicos, sirviendo como puente entre la electrónica y las células vivas.

“Hay todo tipo de dispositivos médicos implantados que están conectados a los tejidos, como los marcapasos con cables. Este nuevo descubrimiento podría llevar a aplicaciones en las que tienes dispositivos en miniatura que están conectados por filamentos de proteínas”

Dr. Edward H. Egelman de la Universidad de Virginia

Así, con estas bacterias es posible imaginar la miniaturización de muchos dispositivos electrónicos utilizados en servicios médicos.

La estructura de las bacterias

Las Geobacterias juegan un papel importante en el suelo: ayudan al intercambio de minerales e incluso a la limpieza de desechos radioactivos.


Las Geobacter sulfurreducens
pueden generar electricidad a partir de metales y compuestos orgánicos

Estas geobacterias sobreviven en ambientes sin oxígeno, y utilizan los nanocables para deshacerse del exceso de electrones, lo que se considera su equivalente a la respiración.

Los nanocables han fascinado a los científicos durante mucho tiempo, pero solo ahora los investigadores han podido determinar cómo las geobacters utilizan estos cables orgánicos para transmitir electricidad.

Actualmente la Universidad de Virginia cuenta con equipos de criomicroscopía electrónica de alta resolución, lo que permite comprender a nivel atómico la estructura de estos filamentos.

En primer plano se muestra un modelo atómico para los nanocables microbianos que conducen la electricidad, mientras que en el fondo se muestra la criomicroscopía electrónica de dos bacterias rodeadas por los nanocables.
Crédito de imagen: Edward H. Egelman

Al comprender el ambiente natural de estas bacterias, incluso en las escalas más pequeñas, los científicos pueden obtener conocimientos valiosos que pueden llevar a usos importantes.

“Un ejemplo que me viene a la mente es la tela de araña, que está hecha de proteínas como la de estos nanocables, pero es más fuerte que el acero”


Edward H. Egelman, Departamento de Bioquímica y Genética Molecular de la Universidad de Virginia

“Durante millones de años de evolución, la naturaleza ha desarrollado materiales que tienen cualidades extraordinarias, y es eso lo que queremos aprovechar” dice Edward Egelman.

Con información de: Sciencedaily.com