Frascos numerados con soluciones de oro coloidal cuyo color va del violeta al rojo según el tamaño de las partículas

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Neurotecnología

Nanopartículas de oro y un receptor genético activan neuronas elegidas con infrarrojo

Beihang y Tsinghua hacen que ciertas neuronas atrapen oro. Un láser infrarrojo calienta las partículas y, a través del cráneo, guió el andar de ratones.

Qué pasó

  • Investigadores de la Universidad Beihang y de la Universidad Tsinghua, en Pekín, publicaron en línea el 28 de octubre de 2026 en Science Advances un sistema que llaman “nanomaterial-genética” (NMG) para activar solo ciertas neuronas.
  • Las neuronas elegidas se modifican para que expresen un receptor sintético con una etiqueta llamada HaloTag en su superficie. Esa etiqueta atrapa nanopartículas de oro recubiertas con la molécula que la reconoce.
  • Al iluminarlas con luz infrarroja cercana, las nanopartículas se calientan y activan las neuronas que las retienen. Las neuronas sin el receptor casi no responden.
  • El equipo demostró la activación en cultivos y en animales vivos, incluida la modulación del movimiento de ratones con infrarrojo aplicado a través del cráneo.

Por qué importa

  • Las nanopartículas que responden a estímulos externos ya se usan para modular el cerebro, pero llegan a cualquier célula cercana. Este método las dirige a un tipo de célula definido por la genética.
  • Como las partículas se concentran donde está el receptor, basta una dosis muy baja. Según los autores, eso reduce de forma sustancial la toxicidad asociada al nanomaterial en las condiciones probadas.
  • La luz infrarroja cercana atraviesa tejido mejor que la luz visible, lo que permite estimular sin abrir el cráneo.

El dato

15 autores. El trabajo reúne a equipos de ingeniería biomédica de Beihang y del Instituto McGovern de Investigación Cerebral de Tsinghua.

Contexto

La optogenética, que controla neuronas con luz mediante proteínas sensibles, transformó la neurociencia, pero suele requerir fibras ópticas implantadas porque la luz visible penetra poco. El sistema NMG combina la precisión genética con la penetración del infrarrojo y el calor local del oro.

En Mamífero hemos cubierto cómo la genética explica diferencias en el cerebro: un retrovirus antiguo apagó en chimpancés un gen que los humanos usan en el cerebro y tener más células con dos cromosomas X atenúa el síndrome de Turner en el cerebro de niñas. En terapias de precisión, ARN de transferencia modificados repararon el gen p53 en ratones, y en interfaces con el cuerpo, una manga con fibras de píxeles muestra video.

Qué viene

  • El método requiere modificar genéticamente las neuronas, lo que en humanos implicaría terapia génica. Su uso inmediato es como herramienta de investigación en animales.
  • Falta medir la seguridad de las nanopartículas de oro a largo plazo y la profundidad máxima a la que llega el efecto.
  • Los autores lo presentan como un complemento a las técnicas actuales y una plataforma para combinar varios tipos de estímulo.

Cierre

El sistema NMG resuelve un problema de puntería: llevar el estímulo solo a las neuronas que interesan. Lo hace con química de etiquetas ya conocida y oro que se calienta con luz. Para pasar del ratón a la clínica, la barrera será la terapia génica más que la física.

Fuentes

  • Liu, Y., Wang, X., Yin, W. y otros, “Nanomaterial-genetics enables near-infrared-driven genetically targeted neuromodulation”, Science Advances, publicado en línea el 28 de octubre de 2026, DOI 10.1126/sciadv.aef7843. Fecha y resumen confirmados en Crossref.
  • Imagen de portada: Kumarbarc, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons

Editado por Rodrigo Cornejo. Quiénes escriben las notas

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