¿Sabías que es posible construir estructuras nanométricas utilizando ADN como material de diseño? Ana Zuluaga, investigadora y especialista del Instituto de Investigación en Ciencias Ómicas (iÓMICAS), realizó una pasantía de entrenamiento en el grupo Bio-SPM del Centro Interdisciplinario de Nanociencia (iNANO), en la Universidad de Aarhus (Dinamarca), donde fortaleció sus conocimientos en microscopía de fuerza atómica (AFM) y DNA origami, una tecnología con gran potencial para el desarrollo de biosensores de alta precisión.

La estancia fue posible gracias al apoyo del Instituto iOMICAS de la Pontificia Universidad Javeriana de Cali y a una beca del programa Imaging 4 All, financiada por Wellcome Trust (UK) y coordinado por Global BioImaging, en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL), en Heidelberg, una iniciativa que promueve el fortalecimiento de capacidades en bioimagen y el intercambio científico entre investigadores de diferentes países.

Para Ana, la convocatoria representó así una oportunidad para responder a una necesidad concreta de iÓMICAS: fortalecer las capacidades del instituto para visualizar y validar estructuras de DNA origami mediante microscopía de fuerza atómica (AFM), una etapa esencial para su futura aplicación en biosensores.

Durante la pasantía, Ana construyó un flujo de trabajo completo para la caracterización de estas nanoestructuras. La pasantía abarcó desde el ensamblaje y la purificación del DNA origami hasta su cuantificación, preparación de muestras y visualización mediante AFM. A lo largo del proceso aprendió que obtener una imagen confiable no depende únicamente del microscopio, sino también de la calidad del diseño de la nanoestructura, las condiciones de preparación de la muestra y la correcta selección de los parámetros experimentales.

Como parte de la pasantía, trabajó con dos tipos de estructuras de DNA origami: un triángulo bidimensional y una nanoestructura rectangular tridimensional de doble capa. Estas plataformas pueden utilizarse para organizar moléculas con precisión nanométrica y constituyen una base prometedora para el desarrollo de biosensores. La experiencia permitió validar metodologías que fortalecen la línea de investigación que iÓMICAS viene consolidando en esta área.

La pasantía también brindó acceso a infraestructura y herramientas especializadas poco comunes en la región. Ana trabajó con equipos AFM Bruker del grupo Bio-SPM de iNANO, lo que le permitió comprender en mayor profundidad aspectos como la alineación del sistema óptico, la selección de cantilevers, la preparación de muestras para trabajo en líquido y el impacto de cada uno de estos factores sobre la calidad de las imágenes obtenidas.

Además del entrenamiento experimental, conoció herramientas de análisis y diseño ampliamente utilizadas por la comunidad internacional, entre ellas los programas Nanoscope y Gwyddion para el procesamiento de imágenes AFM, así como plataformas abiertas como scadnano, CanDo y oxDNA/oxView para el diseño y simulación de estructuras de DNA origami.

Más allá de los conocimientos técnicos, la experiencia permitió a Ana conocer una forma de hacer ciencia basada en el acompañamiento permanente entre investigadores, la discusión constante de resultados y la toma de decisiones sustentada en la interpretación de los experimentos. Durante la estancia, el apoyo del profesor Mingdong Dong y del Dr. Lasse fue fundamental para comprender no solo cómo ejecutar cada procedimiento, sino también el fundamento detrás de cada decisión experimental. Asimismo, el trabajo articulado entre grupos de investigación con diferentes especialidades le mostró cómo la colaboración entre expertos en nanociencia, microscopía, física, química e ingeniería puede acelerar el desarrollo científico y permitir abordar problemas complejos de manera más eficiente. Esta experiencia reforzó una visión que también caracteriza el trabajo de iÓMICAS: la investigación interdisciplinaria como motor para la innovación.

En este sentido, la experiencia de Ana refleja el propósito de Imaging 4 All, una iniciativa que busca reducir las brechas globales en el acceso a tecnologías de imagen y promover el fortalecimiento de capacidades, la formación práctica y la creación de alianzas científicas a largo plazo entre instituciones de todo el mundo. Para Ana, esta oportunidad no solo representó un espacio para adquirir nuevos conocimientos y fortalecer sus capacidades, sino también para establecer conexiones y aprendizajes que pueden trascender la estancia y contribuir al desarrollo de nuevas colaboraciones científicas.