La investigación científica siempre ha tenido la capacidad de sorprendernos, sacando a la luz fenómenos inesperados. El último es un virus, manipulado genéticamente, que resulta ser una fuente prometedora de electricidad. el equipo de Seung Wuk Lee, bioingeniero de la Universidad de California en Berkeley, demostró cómo se puede inducir a los bacteriófagos M13, virus que infectan bacterias, a convertirse en pequeñas “plantas de energía”.
Orígenes de las corrientes eléctricas biológicas.
El concepto de bioelectricidad no es nuevo. Ya en el siglo XVIII italiano. Luis Galvani demostró cómo los impulsos eléctricos podían inducir contracciones musculares en ranas, sentando las bases de la electrofisiología. Sin embargo, la comprensión detallada de estos fenómenos a nivel molecular sigue siendo un misterio hasta ahora.
El bacteriófago M13 tiene una estructura única, “adornada” por una vaina proteica compuesta por casi 3.000 copias de una proteína helicoidal. Esta disposición crea una polaridad, con cargas positivas en el interior y cargas negativas en el exterior. El equipo de Lee descubrió previamente que aplicar presión sobre estas proteínas las generaba. piezoelectricidad, o la capacidad de transformar la fuerza mecánica en energía eléctrica.
Generación de corrientes eléctricas utilizando calor.
Al modificar genéticamente los virus para que incluyeran una secuencia de proteínas específica, los investigadores lograron que se unieran a placas delgadas recubiertas de níquel. Al exponer estas estructuras al calor (ya sea a través de fuego o de un láser), las proteínas se funden y se pliegan, desequilibrando las cargas y generando voltajes eléctricos.
Este proceso, conocido como piroelectricidad, se mejoró aún más mediante la inserción de glutamato, un aminoácido cargado negativamente, en la superficie exterior de las proteínas. Puedes encontrar aquí más información sobre el estudio realizado.
Aplicaciones prácticas
La investigación allana el camino para varias aplicaciones prácticas. Uno de ellos es el uso de bacteriófagos como biosensores para detectar gases nocivos. Al explotar su capacidad para generar firmas eléctricas específicas en presencia de determinadas sustancias químicas, como el xileno, los virus pueden resultar herramientas eficaces en la detección de sustancias peligrosas.
Aunque la tensión generada por los virus es todavía modesta, los investigadores se muestran optimistas sobre la posibilidad de amplificarla. Los virus M13 tienen la capacidad de autorreplicarse, aumentando su número y, en consecuencia, la intensidad de la energía eléctrica producida.
Ya veremos. Esta investigación no sólo destaca la importancia de la bioingeniería en la producción de energía sostenible, sino que también abre nuevas perspectivas sobre la comprensión y el uso de la electricidad biológica. El trabajo de Lee y su equipo nos recuerda (si aún fuera necesario) que las soluciones más innovadoras pueden provenir de las fuentes más inesperadas.
