Las membranas celulares generan electricidad a través de su movimiento natural
Las células vivas pueden producir electricidad mediante el movimiento dinámico de sus membranas, lo que podría ser crucial para la comunicación y percepción celular. Esta reciente propuesta teórica apunta a que las membranas celulares funcionan como pequeños generadores eléctricos que convierten la actividad biológica en señales eléctricas.
Mecanismo básico: Movimiento molecular y flexoelectricidad
Las membranas que rodean las células, en constante movimiento por las actividades internas que realizan las proteínas y reacciones químicas, generan fluctuaciones y deformaciones físicas. Este movimiento induce un fenómeno llamado flexoelectricidad, donde la deformación mecánica de un material genera una carga eléctrica. Así, estos cambios microscópicos en la membrana pueden dar lugar a voltajes significativos.
Voltajes semejantes a los de las neuronas
El modelo matemático desarrollado por un equipo liderado por Pradeep Sharma indica que las diferencias de potencial eléctrico creadas por las fluctuaciones de la membrana pueden alcanzar hasta los 90 milivoltios, valores comparables con las señales que envían las neuronas en el cerebro. Además, dichas oscilaciones eléctricas suceden en milisegundos, simulando la velocidad y forma de los potenciales de acción típicos del sistema nervioso.
Transporte activo de iones
Este fenómeno no solo genera voltajes, también podría impulsar el movimiento activo de iones contra sus gradientes naturales de concentración. Las propiedades elásticas y dieléctricas de la membrana influyen en cómo se transportan los iones, afectando la dirección y polaridad del flujo iónico esencial para los procesos celulares.
Implicaciones para tejidos y nuevos materiales
La explicación se extiende más allá de células individuales, abriendo la puerta a estudiar cómo grupos celulares coordinan su actividad para producir respuestas eléctricas colectivas. Además, esta comprensión física puede inspirar el desarrollo de materiales bioinspirados inteligentes, capaces de replicar el comportamiento eléctrico biológico para aplicaciones en ingeniería.
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Referencia completa del estudio original: Flexoelectricity and the fluctuations of (active) living cells: Implications for energy harvesting, ion transport, and neuronal activity por Pratik Khandagale, Liping Liu, y Pradeep Sharma, publicado en PNAS Nexus, diciembre 2025.
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