Nobels y “puntos cuánticos”

Los puntos cuánticos son nanocristales, de unas pocas millonésimas partes de milímetro, en los que los electrones se encuentran confinados. Se trata de un campo emergente, en el diagnóstico y el tratamiento experimental del cáncer.

El físico ruso Alexei Ekimov, nacido en la Unión Soviética, hace 78 años, observó por primera vez, los puntos cuánticos en cristales en 1981. Son estructuras que, normalmente, tienen unos millares de átomos, una cantidad tan escasa, que todavía presentan los extraños comportamientos, asociados a átomos solitarios. Cuando se estimulan mediante luz o electricidad, los electrones saltan a un mayor nivel de energía y, al regresar a su estado normal, producen un resplandor con protones individuales. Ekimov demostró que el color de esa luz, depende del tamaño del nanocristal.

El químico de Cleveland, Louis Brus de 80 años, de la universidad de Columbia confirmó, poco después, que esos efectos cuánticos, dependientes del tamaño, también se observan en nano partículas, que flotan libremente en un fluido.

Su colega francés Moungi Bawendi, parisiense de 62 años, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, revolucionó en 1993, la producción en serie de puntos cuánticos, con resultados “casi perfectos”, según ha destacado la Academia Sueca.

La tecnología OLED, basada en los puntos cuánticos, ya ilumina pantallas de televisión y, monitores de ordenador. Cuanto mayor sea el tamaño del nanocristal, más rojo será el color. Cuanto más pequeño, más azul. Los puntos cuánticos son prometedores, en la detección muy temprana del cáncer, lo que permitiría la extirpación inmediata de los tumores. Según destaca Laura Lechuga del CSIC: “Es posible detectar incluso, cundo hay una o muy pocas células tumorales”. Estas nanopartículas se pueden vincular a otras moléculas, con afinidad por las células cancerosas. Al acumularse en el tejido tumoral, es posible observar la fluorescencia de los nanocristales, mediante una iluminación externa, con luz ultravioleta.

La nanotecnóloga española Sonia Contera, catedrática de Física Biológica de la Universidad de Oxford, subraya que los tres premios Nobel, anunciados esta semana, convergen en la escala de millonésimas partes de un milímetro. El Instituto Karolinska de Estocolmo, anunció que el Nobel de Medicina de este año, es para la bióloga húngara Katalin Karikó y, el inmunólogo estadounidense Drew Weissman, autores de las vacunas de ARN, eficaces contra el covid.

La Academia Sueca ha premiado con el Nobel de Física, a los franceses Anne L’Huillier y Pierre Agostini y, al húngaro Ferenc Krausz, por desarrollar herramientas, capaces de observar en el mundo de los electrones, un conjunto de fenómenos que ocurren en trillonésimas de segundo.

El Nobel de Química ha sido para los puntos cuánticos. “La escala manométrica, se ha convertido en el centro del progreso tecnológico y médico”, ha dicho Contera.

La investigadora explica que los puntos cuánticos “son una de las armas del arsenal de la nanotecnología, que está empezando a tener un impacto real”, en la vida de las personas. “Quizá sea la sencillez estructural y conceptual, de los puntos cuánticos, lo que más haya facilitado su aplicación en tantos campos, desde las pantallas de las televisiones y teléfonos móviles, a la detección de cánceres y, a la biofísica”.

Pues eso.