Biología y microelectrónica: complementos perfectos

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Hay una tecnología emergente que, combinando moléculas orgánicas con microelectrónica promete crear nuevos aparatos con nuevas capacidades.
Estos híbridos miniaturizados tienen diversas aplicaciones en el campo de la medicina así como en aplicaciones con sensores, en procesamiento y almacenamiento de información. Se trata de los biochips que son dispositivos que pueden realizar millones de reacciones biológicas por segundo así como los microchips de las computadoras pueden realizar millones de operaciones matemáticas en ese tiempo y surgieron a partir de la utilización de técnicas microelectrónicas en la formación de chips de alta densidad de integración hechos con material biológico en una oblea de silicio, cristal o plástico.
A pesar de ser una tecnología muy reciente y que, por lo tanto, está aún en vías de experimentación, actualmente los biochips están siendo aplicados en:

Ciencias biológicas y medicina:
Se ha usado principalmente en la monitorización y secuenciación de la expresión genética, detección de mutaciones y polimorfismos, así como en el diagnóstico clínico. Esto tiene una aplicación directa en la medicina preventiva ya que permite tomar acciones antes de que los síntomas de alguna enfermedad aparezcan.
Además se está investigando el uso de bacteriorodopsina para hacer una retina artificial, que a diferencia de una cámara de televisión, sólo transmitiría cambios. Esta es la aproximación que utilizan las cosas vivas y ayuda a explicar porqué los depredadores dependen del movimiento para seguir a sus presas. Trasmitir solo cambios es más fácil computacionalmente que enviar escenas completas. Por lo tanto una retina artificial podría encontrar uso en visión robótica así como podría ser una prótesis para humanos.

Computación
Se ha estado investigando la forma de utilizar la proteína bacteriorodopsina (encontrada en bacterias de agua salada) en memoria óptica para computadoras. La proteína cambia su estructura cuando es expuesta a la longitud de onda de luz apropiada. Este cambio puede ser visto de tal manera que los datos pueden ser escritos y leídos ópticamente. Tales memorias basadas en proteínas son más lentas hoy que las basadas en semiconductores, pero han tenido un avance significativo.
Además de ser usados como memoria de computadoras los biochips pueden ser usados como computadoras propiamente. En efecto, el ADN está siendo usado para esta tarea.
También se está trabajando para juntar neuronas con dispositivos de semiconductores. El desafío es mantener ambos, células y semiconductores, funcionando ya que la solución salina que necesitan las células es dañino para los componentes microelectrónicos, además el contacto con la célula tiene que ser hecho sin metal.

http://www.wikiciencia.org/tecnologia/bionano/biochips/index.php
http://www.solociencia.com/biologia/bioinformatica-biochips.htm
http://iibce.edu.uy/2000-08/index.html

Erika Azabache
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