Está a la vista, pero no lo vemos, está dentro de lo que tocamos, pero nos resulta imposible distinguirlo… Es el mundo de lo muy pequeño -su unidad de medida es la mil millonésima parte de un metro-, y a la vez, de lo inmenso, porque así son los avances científicos que ha puesto a nuestro alcance, que pueden revolucionar el modo en el que se diagnostican y tratan enfermedades, se conduce un coche, utilizamos nuestras tarjetas de crédito, se obtiene energía… Pues bien, en ese mundo reina la Nanociencia, la ciencia que estudia lo muy pequeño.

Y para saber algo más sobre ella, qué mejor que comentar el trabajo de uno de sus pioneros en nuestro país, Rodolfo Miranda, director del Instituto IMDEA Nanociencia y catedrático de Física de la Materia Condensada de la Universidad Autónoma de Madrid. El profesor Miranda tiene un currículum que impresiona: miembro de sociedades científicas y de consejos editoriales de algunas de las sociedades y revistas más prestigiosas del mundo, director de 18 tesis doctorales, autor de más de 200 artículos, citados por sus colegas en casi 5.000 ocasiones, y, fruto de todo ello, con un prestigio internacional que le permite reunirse de vez en cuando para hablar de trabajo y tomarse unas cervezas con algunos premios Nobel de Física. Además, es capaz de explicar su trabajo a alguien sin especiales conocimientos científicos de una forma tan clara, haciendo que todo parezca tan lógico, que te hace pensar ¿cómo es posible que no se me haya ocurrido a mí antes?

La Nanociencia es una ciencia muy joven sobre la que se han depositado inmensas esperanzas y, por ello, grandes responsabilidades, a la que se cree capaz de hacer cosas tan distintas como revolucionar la Medicina, fabricar materiales que se reparen solos, u obtener una energía totalmente limpia, barata e inacabable. Todo esto y mucho más está al alcance de la Nanociencia. Lo difícil es saber cuándo y a qué coste.

Seis años antes de obtener el Premio Nobel de Física (1965), Richard Feynman dijo «a mi modo de ver, los principios de la Física no se pronuncian en contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo a átomo». En 1981, Binnig y Rohrer (premios Nobel de Física en 1985) le dieron la razón al crear el microscopio de efecto túnel, que permite ver y manipular átomos, es decir, trabajar sobre la materia a escala nanométrica.

En el Instituto IMDEA Nanociencia manejan la materia a esa escala para hacer cosas tan diversas como fabricar imanes capaces de mover motos, ayudar a detectar seísmos o hacer tarjetas ‘induplicables’; desarrollar sistemas de detección y tratamiento de tumores; crear reactivos que permiten saber en unos minutos si la sangre está infectada por un virus o contiene una sustancia prohibida; fabricar materiales que repelen el agua, la suciedad, las bacterias,… o catalizadores con los que reducir las emisiones contaminantes.

Para hacerlo cuentan con casi 40 laboratorios, en los que trabajan cerca de 120 investigadores, en el marco de los ocho programas que hay en marcha en el Instituto, de los que dependen aproximadamente 40 líneas de investigación. Estos investigadores han obtenido ayudas para desarrollar más de 50 proyectos de investigación. Además, en IMDEA Nanociencia diseñan y fabrican parte de sus equipos experimentales e instrumentos, algunos únicos en nuestro país, que preparan para que resulten útiles en áreas tan diversas como la tecnología Biomédica, la Fotónica, la producción de energía limpia, la gestión del agua o la construcción.

La clave que explica cómo en menos de una década IMDEA Nanociencia ha conseguido todo esto y se ha convertido en un centro de referencia mundial en su materia, cuyos investigadores están entre los más citados por sus colegas, es el talento, venido de todo el mundo y formado en disciplinas científicas tan diversas como la Biología, la Medicina, la Química, la Física o la Ingeniería.

Mucho talento hay concentrado en el programa de Nanomedicina que dirige el Prof. Miranda, en las ocho líneas en las que trabajan sus investigadores, y en los proyectos para los que han conseguido financiación externa, entre los que podemos destacar MULTIFUN, MAMA, ONDA, NANOFRONTMAG o NANOBIOMAGNET.

Dentro de este programa está la línea Metal-Fármacos, cuyo objetivo es desarrollar fármacos a nanoescala basados en metales que, cargados en nanovehículos, permitan controlar la liberación y activación del principio activo del medicamento con el que tratar, por ejemplo, tumores, evitando dañar las células sanas que los rodean. El mismo objetivo tiene la línea de Biofuncionalización de nanopartículas magnéticas para el diagnóstico y tratamiento del cáncer. Estas nanopartículas se pueden utilizar como agentes de contraste en pruebas diagnósticas y para atacar de forma localizada las células cancerígenas, aplicando los medicamentos antitumorales de forma muy selectiva, intentando evitar que afecten a las células sanas. También la línea que desarrolla Nanopartículas de oro y oligonucleótidos modificados en Nanomedicina permite administrar medicamentos de forma tan dirigida que reduce la toxicidad para las células sanas, además de detectar mutaciones de forma tal que se facilita un diagnóstico temprano.

La línea dedicada al Diseño de nanomateriales magnéticos con aplicaciones en Medicina analiza la forma de mejorar la localización y acceso a ciertas partes del cuerpo humano. Estos nanomateriales pueden moverse de forma controlada a través del cuerpo gracias a sus propiedades magnéticas y actuar como fuentes de calor a través de diferentes mecanismos físicos que no tienen su igual en el mundo macroscópico. Los efectos combinados del magnetismo y el calor permiten inducir el incremento de la temperatura en zonas concretas del cuerpo y liberar fármacos de forma muy controlada y selectiva.

Para mejorar el diagnóstico y tratamiento de enfermedades infecciosas, dentro del programa de Nanomedicina se ha puesto en marcha la línea de Biofuncionalización de polímeros estructurados, en la que se estudia la forma de inmovilizar y aislar cepas bacterianas.

Y estos son sólo algunos de los ejemplos de lo que hacen los investigadores del Instituto Nanociencia para dar la razón a Richard Feynman, manipulando la materia átomo a átomo. De alguna manera, imitan a la naturaleza creando cosas nuevas o utilizando ‘las de siempre’ de forma diferente, porque al cambiar su tamaño, lo hacen también sus propiedades físicas. Crean un mundo que sabemos que existe aunque no veamos. Si creemos en los tópicos, es como los irlandeses con los duendes y hadas de sus leyendas tradicionales: nadie duda de que estén allí aunque jamás los hayan visto. Las partículas nanométricas que pueblan el mundo de la Nanociencia se parecen en muchas cosas a los seres feéricos de esas leyendas. Son juguetonas: lo mismo se colocan para hacer una minúscula carita sonriente que para fabricar un material ‘invisible’ si se mira desde un punto y ‘visible’ si se mira desde otro. Guardan tesoros, por ejemplo, nanovehículos que transportan sustancias antitumorales o materiales que repelen las bacterias. Y son videntes a los que es imposible engañar: a un microscopio de efecto túnel nada se le escapa, y las cosas que está ayudando a descubrir, anticipan el futuro.