¿Membranas celulares artificiales a partir de poros de grafeno?

La superficie de una única célula contiene cientos de diminutos poros, o canales iónicos, cada uno de los cuales se comporta como una puerta para iones específicos. Los canales iónicos tienen normalmente una anchura de 1 nanómetro; manteniendo el adecuado equilibrio de iones, mantienen sanas y estables a las células.

Ahora, el equipo de Rohit Karnik, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, ha creado diminutos poros en hojas individuales de grafeno que poseen características similares a las de los canales iónicos en las células vivas.

Cada poro de grafeno tiene menos de 2 nanómetros de diámetro, lo que los sitúa entre los más pequeños a través de los cuales los científicos hayan estudiado el flujo de iones. Cada uno es también altamente selectivo, transportando a través de la capa de grafeno solo iones de tipos muy concretos e impidiendo el paso al resto.

Esto demuestra que hay mucha diversidad en las propiedades de transporte de estos poros, lo que significa que existe un gran potencial para ajustarlos a muy variadas aplicaciones o a para filtrar de entre las demás a numerosas sustancias.

Los investigadores crearon poros en una hoja de grafeno (de color púrpura) y después la colocaron sobre una capa de nitruro de silicio (en azul) que había sido perforada mediante un haz de iones. Esto permite que pasen ciertos iones hidratados, los cuales están rodeados por una corteza de moléculas de agua. (Imagen: Jose-Luis Olivares/MIT)

Los nanoporos de grafeno podrían ser útiles como sensores, por ejemplo, para detectar iones de mercurio, potasio u otros, en una solución. Tales membranas selectivas con los iones podrían ser también útiles en la minería: en el futuro, podría ser viable hacer nanoporos de grafeno capaces de tamizar pequeñas cantidades de iones de oro a partir de otros iones metálicos, como los de aluminio.

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