Dentro de cada célula hay una red de finos tubos: los microtúbulos. Funcionan a la vez como andamios y como rieles: mantienen la forma de la célula y transportan cargas. Estos tubos están formados por la proteína tubulina y, de forma natural, brillan débilmente bajo la luz ultravioleta. Los científicos se preguntaron: ¿se puede hacer que ese brillo sea más fuerte o más débil a voluntad?
La clave para controlarlo está en el aminoácido triptófano. Absorbe la luz ultravioleta y la reemite como luz visible. En los microtúbulos, los triptófanos se encuentran en la superficie e interactúan entre sí: si están dispuestos de forma compacta y ordenada, el brillo es más intenso; si están dispersos y vibran, es más tenue. Los autores del estudio modelaron por computadora cómo la reordenación de los triptófanos altera el brillo y luego lo verificaron en experimentos con la proteína de células de cerdo. Resultó que el ensamblaje de moléculas individuales de tubulina en tubos intensifica el brillo cuando se irradia con luz de 280 nanómetros de longitud de onda. Y si se añade triptófano libre a la solución, este apaga el brillo de los tubos, como un ruido extra en una orquesta.
El objetivo práctico es aprender a integrar marcadores luminosos directamente en el armazón celular. Estos tubos podrían servir como sensores: por ejemplo, cambiar su brillo ante la presencia de una sustancia concreta o cuando la célula se daña. Es un paso hacia la "fotónica viva": dispositivos que funcionan con proteínas en lugar de silicio.
Los microtúbulos son tan finos que su diámetro es 10 000 veces menor que el grosor de un cabello humano, pero soportan compresión y estiramiento como los soportes de acero de un puente.
En la película "El chip prodigioso" (Innerspace), los protagonistas viajan dentro del cuerpo humano; los microtúbulos luminosos podrían ser allí un sistema de alarma.