Ciencia y Tecnología
29 de mayo de 2015

El farol de Mandinga

Dr. Marcelo LESTER

El farol de Mandinga, o más popularmente conocido como la luz mala…

En el año internacional de la luz no podemos dejar de lado a nuestra querida “luz mala”. Recopilando información sobre este fenómeno natural uno puede encontrar que Mandinga no solamente anda iluminando nuestros campos. Antiguos relatos galos mencionan esta luz y la nombran como "will-o'-the-wisp" (1) o en el folklore japonés, con el nombre de Hitodama. (2) Parece que nuestro querido Mandinga anda con su farol atrapando almas por todo el mundo…

A decir verdad, no hay una explicación sobre la naturaleza del fenómeno la ”luz mala o fuego fatuo”, los cuales pueden ser atribuidos a gases de metano o fosforescencia producida por materia orgánica en descomposición, bioluminiscencia, fenómenos eléctricos (centellas), etc. Pero aquí no nos detendremos en analizar el fenómeno, sino más bien, en uno de los aspectos de la leyenda: el farol de Mandinga ilumina con su luz las almas para corromperlas, destruirlas…

Los pequeños faroles de Mandinga

En los últimos años (no más de 10) se ha podido fabricar en forma totalmente controlada pequeñas partículas, tan pequeñas que en el diámetro de un pelo (0.001 cm) se pueden acomodar, en línea recta, unas 1000 de estas partículas. Estas partículas pueden transitar inadvertidamente por nuestro cuerpo, alojarse en nuestras células sin que nuestro sistema inmune las detecte. Estas partículas, generalmente esferas de oro y recubiertas con materiales apropiados, poden ser manipuladas para alojarse selectivamente en el interior o en las proximidades de células cancerígenas. Este es un logro maravilloso de los biólogos moleculares.

Y qué tiene que ver con la luz?

Aquí entra en juego la “ingeniería nanométrica”. En general, la luz en el rango visible, no penetra mucho en nuestro cuerpo, pero hay una ventana en el espectro que lo puede hacer. Ese rango óptico es el mismo que utilizan los controles remotos de la tele, denominado infrarrojo cercano. El infrarrojo puede penetrar en nuestro cuerpo (algunos cuantos milímetros) sin causar ningún daño. Pero las partículas de oro en este rango del espectro electromagnético pasan prácticamente inadvertidas, no interaccionan con esta luz. Un diseño adecuado de las pequeñas partículas hace que éstas reaccionen violentamente con la luz. La nanoparticula de oro es recubierta con una delgada capa (delgada a escala nanométrica) de polímero o un polímero recubierto con una fina capa de oro. Al igual que la antena en un celular o una radio, la señal llega a la partícula y, por mecanismos internos (oscilaciones de los electrones libres del metal), la señal es amplificada y transmitida al medio circundante, iluminando lo que la rodea.

Las partículas con sus “detectores de cáncer” circulan por el torrente sanguíneo, hacia la célula marcada. La misma partícula sirve como marcador del tumor e indica donde debe ser iluminada. La luz infrarroja viaja por tejido humano como lo hace el sol en medio de la neblina, en forma difusa. Esta luz tenue, prácticamente imperceptible, es amplificada por la partícula recubierta unas miles de veces o más. Esta extraordinaria respuesta (conocida en la literatura como resonancia electromagnética por excitación de plasmones superficiales) hace que el medio circundante (a unas decenas de diámetros de la partícula) eleve su temperatura unos pocos grados centígrados.  La célula cancerígena no puede recuperarse de esta “fototermalización” y finalmente muere…(3)

Como el farol de Mandinga con su “luz mala”, las nanopartículas recubiertas “iluminan” las células cancerígenas, las corrompe y las destruye.

Este año se celebra el Año Internacional de Luz y de las Tecnologías Basadas en Luz, tal vez indicando el comienzo de la culminación de la era digital para dar lugar a la era fotónica, que ya es parte de nosotros. Estas tecnologías basadas en luz (tecnologías fotónicas) son el resultado de trabajos interdisciplinario, de pequeños pasos dados por muchos investigadores. En particular, muchos de los fenómenos físicos involucrados cuando estas partículas recubiertas son iluminadas son estudiados por científicos argentinos y algunos de ellos en Tandil, en el Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires.

Notas:

1. Will-o'-the-wisp: Una luz extraña que ataca a los viajeros en caminos peligrosos.

2. Hitodama: Según el folklore japonés, son las almas de los recién fallecidos tomando forma de una llama fantasmal. La palabra hitodama es una combinación de las palabras japonesas hito, que significa "humano", y tama (abreviación para tamashii), que significa "alma". estas llamas según cabe suponer, aparecen como esferas azules y en ocasiones verdes con una estela larga. También se cree que son fuegos fatuos o seres embaucadores que se originan de gases fluorescentes que en ocasiones pueden verse sobre las tumbas.

3. Cell Theranostics with Plasmonic Nanobubbles, RICE UNIVERSITY. https://www.youtube.com/watch?v=1IL4qubM_yk

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Dr. Marcelo LESTER:
Doctor en Física. Instituto de Física Arroyo Seco (IFAS) - Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires (CIFICEN), CONICET – UNICEN.  
Contacto: mlester [at] exa [dot] unicen [dot] edu [dot] ar