Un equipo de bioingenieros de la Universidad de San Diego, en Estados Unidos, logró crear una luz de neón viviente. Su brillo lo producen millones de bacterias E.coli que lucen como diminutas bombillas parpadeantes que se iluminan al unísono.

La investigación -cuyos resultados se publicaron en la revista Nature- no tiene únicamente una finalidad visual, ya que esta reacción luminosa se empleó para inventar un sensor de sustancias tóxicas en el medio ambiente.

El descubrimiento es uno de los últimos avances en esta novedosa rama de la ciencia conocida como biología sintética, cuyo objetivo es desarrollar máquinas a partir de organismos vivos.

Detector "bacterial" de venenos

El equipo añadió una proteína fluorescente a los relojes biológicos de las bacterias, sincronizando así los ciclos de las miles de bacterias de una colonia, y luego coordinado cientos de colonias para que brillen o se apaguen al unísono.

Empleando este método, los científicos fabricaron un sensor bacterial, capaz de detectar niveles elevados de arsénico.

Cuando las bacterias detectan esta sustancia venenosa, la frecuencia de las oscilaciones de luz disminuye, ya que estos organismos son muy sensibles a la presencia de contaminantes en el medio ambiente.

El grupo asegura que esto podría dar pie a la invención de biosensores de bajo coste mucho más efectivos que los sensores químicos que se emplean hoy en día.

Gran potencial

"La biología sintética tiene un gran potencial en aplicaciones prácticas", explicó a BBC Mundo Arthur Prindle, miembro del grupo a cargo del proyecto en la división de Ciencias Biológicas e Instituto de Biocircuitos.

"Esta investigación nos ayuda a avanzar en técnicas de biología sintética, pero también nos permite comprender el modo en que los circuitos genéticos operan en la naturaleza", señaló.

Muchas especies de bacterias se comunican con un sistema conocido como autoinducción, que consiste en transmitir entre ellas pequeñas moléculas para activar varios comportamientos coordinados.

Sin embargo, las colonias no se coordinan entre si con el mismo sistema, por lo que los científicos tuvieron que dilucidar la forma de hacer que se comunicaran.

Finalmente, descubrieron que las colonias emiten gases que, cuando son compartidos por miles de otras colonias en un chip de microfluidos, permite que las millones de bacterias del dispositivo se sincronicen.

"Las colonias se comunican con señales de gas, pero las bacterias lo hacen a través de la autoinducción", aclaró por su parte Jeff Hasty, director del equipo de investigación.

Los "biopíxeles"

En el chip las bacterias se agrupan en unidades de luz llamadas biopíxeles.

El equipo empleó en el experimento cepas de E.coli, debido a su resistencia y ritmo rápido de crecimiento.

Agrupadas en colonias, éstas forman lo que llaman "biopíxeles", puntos de luz similares a los píxeles en una pantalla de computadora o en una televisión.

Se cree que en cinco años, con este sistema se podrá fabricar un sensor pequeño de mano capaz de detectar la presencia de varias sustancias tóxicas u organismos causantes de enfermedades.

Pero también se están explorando otras aplicaciones prácticas, como el empleo de bacterias en la producción de biocombustibles o en la administración de determinadas drogas en el organismo.