Un láser del tamaño de una orgánula exprés

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Se puede atrapar la luz en un espacio más pequeño que una mota de polvo. Los cristales fotónicos son redes que impiden que la luz se disperse y la obligan a circular. Antes, estas estructuras se cultivaban sobre un sustrato macizo y resultaban demasiado voluminosas para las células vivas. Ahora, los investigadores han encontrado el límite: cuántas filas de la red se necesitan para que el láser funcione, y han creado partículas que se desprenden del sustrato y flotan libremente.

Cada partícula es un hexágono cuyo lado es menor que el grosor de un cabello humano. La zona activa mide solo 30 micrómetros cuadrados, como un cuadrado de 5,5 micrómetros de lado. Para comparar: un eritrocito humano tiene unos 7 micrómetros de diámetro. Las partículas se producen de mil en mil, luego se separan con cuidado y se introducen en células vivas. Dentro de la célula, el láser sigue brillando.

Los científicos han ajustado el láser para que emita en el infrarrojo cercano, una luz que atraviesa los tejidos biológicos casi sin pérdidas. La compresión de la luz en la partícula es diez veces mayor que en dispositivos similares que usan el efecto de galería susurrante (cuando la luz corre por la pared interna de una esfera, como el sonido por la cúpula de una catedral). Ese volumen tan diminuto es comparable al tamaño de una mitocondria o un lisosoma dentro de la célula.

En el futuro, se podrían colocar sensores químicos o plasmónicos en la superficie del láser. Entonces la partícula se convertiría en un sensor que informa de lo que ocurre dentro de una célula viva, sin colorantes ni modificaciones genéticas. Esta plataforma en miniatura también serviría para mediciones ópticas y cuánticas en biología y química.