La naturaleza genera luz. En el caso de las medusas ‘Aequorea victoria’ una proteína fluorescente -GFP- les aporta la luz que les permite comunicarse. El ser humano suple esta capacidad lumínica con tecnología y, hoy en día, está incrementando el mercado de consumo de luces LED, con la previsión de cerrar 2021 con un incremento del 18% en cinco años, según varios estudios.
Los diodos emisores de luz (LED) se han visto impulsados por su eficiencia energética y por su bajo coste, pero toda una nueva generación de LEDs inspiradas en esas proteínas de animales marinos se está investigando en un proyecto internacional en el que participa CIC biomaGUNE, considerado uno de los “pioneros en poner la biología sintética al servicio del progreso de la iluminación artificial”. Su objetivo: replicar en laboratorios las proteínas, gracias a la biología molecular, con el fin de crear bio-LEDs.
La vía de investigación se ha abierto tirando del hilo de los descubrimientos de la proteína fluorescente de las medusas -que valió a sus autores el Nobel de Química en 2008- y de otros animales marinos. Y es que, para que la luz azul de las LED actuales pase a ser blanca, precisa de unos filtros que están creados con ‘tierras raras’, un conjunto de componentes químicos extraídos de minas de unos pocos países del mundo y con reservas limitadas.
Los impulsores del proyecto europeo ArtiBLED, en el que participa CIC biomaGUNE, avisan de que esas reservas pueden terminarse dentro de 10 o 15 años ante el incremento de la demanda de luces LED y buscan sustitutos. Alternativas que, además, sean reciclables -los filtros actuales no lo son-, más eficientes y que resuelvan determinados problemas que generan las LED.
El proyecto ArtiBLED -Artificial Fluorescent Proteins for Biological LED- trabaja para “reemplazar estos filtros por aquellos que utiliza la naturaleza debajo del mar”, explican sus responsables, que se basan en la premisa de que tres de cada cuatro animales marinos producen luz de alta potencia a través de proteínas. Ya se ha logrado estabilizar las proteínas naturales en plásticos manteniendo su luminiscencia, con la tecnología bio-LED, que estabiliza el material con nuevos polímeros y aditivos.
Ilustración LED. FOTO | M Eugenio Vazquez ChemBioUSC
Ahora, el reto es crear en un laboratorio proteínas fluorescentes artificiales, emulando a la naturaleza gracias a la biología molecular, que utiliza bacterias como ‘Escherichia coli’ para generar las proteínas. Con proteínas más estables creadas en laboratorios, se aspira a acercar esta tecnología a las aplicaciones industriales y que se pueda utilizar en la iluminación de nuestro día a día.
El laboratorio de la investigadora de Ikerbasque Aitziber L. Cortajarena, de CIC biomaGUNE, centro de investigación cooperativa que forma parte del entramado de agentes de la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación y miembro del Basque Research and Technology Alliance (BRTA), participa en el proyecto centrándose en la parte relacionada con la ingeniería de proteínas, que después se pueda aplicar a los nuevos filtros de las luces LED.
El consorcio europeo para este proyecto de cuatro años de duración, en el que está incluido CIC biomaGUNE, está integrado por profesionales de biocomputación, teoría, ingeniería bioquímica, química, biología sintética y optoelectrónica de tres países -España, Italia y Austria-.
Según explica Cortajarena, “trabajamos para el desarrollo de una nueva tecnología que pueda dar pie a los bio-leds del futuro”, una manera de energía que sea aún más sostenible, de modo que se puedan reciclar sus distintos componentes y evite la dependencia de materiales limitados en la tierra.
La investigadora, cuyo laboratorio se centra en desarrollar plataformas versátiles basadas en bloques de proteínas para crear nanoestructuras y biomateriales basados en la suma de diferentes proteínas, defiende la importancia de abrir líneas de investigación como esta porque pueden ser vías para “impulsar la nueva economía biosostenible, con materiales biocompatibles, con nuevas tecnologías que nos permitan alcanzar una economía circular real”.
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