Tip:
Highlight text to annotate it
X
¿Se han preguntado
cómo se construyen las cosas en el cuerpo?
¿Por qué nuestros cuerpos pueden regenerarse y repararse a sí mismos,
y cómo podemos transmitir genes
de una generación a la siguiente?
Sin embargo, ningún objeto hecho por el hombre tiene esas características;
cuando se rompen, simplemente se tiran
y definitivamente no se pueden reproducir.
La respuesta está en el autoensamblaje.
El autoensamblaje es un sistema en el que piezas desordenadas
se unen en una estructura organizada,
completamente por su propia cuenta.
Esto significa que un montón de piezas de su escritorio deberían,
en teoría, poder moverse por su cuenta,
encontrarse unas con otras,
y construir algo útil.
Esto parece imposible,
como los Transformers
o el Hombre de Arena,
pero así se construyen nuestros cuerpos,
así funciona el sistema inmunológico,
y porqué nos reproducimos.
El autoensamblaje es la fábrica y la fotocopiadora del cuerpo
que hacen que se plieguen las proteínas y se replique el ADN.
Es un proceso que no solo ocurre
en la biología y la química
sino que el fenómeno puede verse en imanes,
copos de nieve,
en robótica,
en redes sociales,
en las formaciones de las ciudades y de las galaxias,
por nombrar sólo algunos ejemplos.
En biología y química,
el autoensamblaje está en todos lados,
desde las interacciones atómicas,
la replicación celular
hasta el ADN, ARN, y el pliegue de proteínas.
Las proteínas son como cadenas de bicicleta
con secuencias de enlaces de aminoácidos.
Se autoensamblan en estructuras 3D
debido a la interacción
entre los aminoácidos de la cadena,
así como a la relación
entre la cadena y el entorno.
Estas fuerzas hacen que la cadena flexible
se pliegue en la forma 3D
que gobierna la función de la proteína.
Los virus, por otro lado, son como balones de fútbol.
Están formados por una serie de subunidades con formas específicas.
Esas formas se atraen unas a otras,
de modo que encajan de maneras precisas.
Imaginen que quieren construir una esfera perfecta.
Resulta que hacer una esfera precisa
con métodos tradicionales en realidad es bastante difícil.
Como alternativa, se puede intentar autoensamblar la esfera.
Una forma sería inflar la esfera
como a una burbuja o un globo.
Otra opción sería crear muchas piezas idénticas
que pudieran unirse para formar una esfera perfecta.
Podría intentarse unir las piezas una por una,
pero eso podría llevar mucho tiempo
y aún así tener errores humanos.
En vez de eso se podría diseñar una conexión
entre los componentes como imanes
y volcarlos en un contenedor.
Si agitamos el contenedor
todas las partes se encontrarían entre sí
y construirían la esfera por uno.
El autoensamblaje se usa como nuevo diseño,
ciencia,
y herramienta de ingeniería
para hacer de la próxima generación de tecnologías;
más fácil de construir,
más adaptable,
y menos dependiente de los combustibles fósiles.
Los científicos ahora hacen microchips moleculares para computadoras
dándoles a los pequeños elementos moleculares
las condiciones adecuadas para autoformarse en vías organizadas.
De manera similar, podemos usar autoensamblaje
como forma de crear estructuras 3D con ADN,
como cápsulas que podrían administrar medicamentos dentro del cuerpo,
liberándolos solo si se cumplen ciertas condiciones.
Pronto, el autoensamblaje podrá usarse para aplicaciones más grandes,
en las que los materiales puedan autorepararse,
las tuberías puedan reconfigurarse a voluntad,
los edificios puedan adaptarse por su cuenta,
al entorno o a la carga dinámica,
y las estructuras espaciales puedan autoensamblarse sin humanos.
Imaginen si las fábricas fueran algo más parecido a organismos o cerebros
y nuestras edificios como jardines
que se cultivan y adaptan en forma independiente.
Las posibilidades son infinitas
y ahora depende de nosotros
diseñar un mundo mejor a través del autoensamblaje.