La compañía multinacional Bruker acaba de lanzar al mercado el módulo de software ViscoDirect, que permite la medida de forma automática y asistida por inteligencia artificial de las propiedades viscoelásticas de muestras blandas, especialmente, células y tejidos biológicos. Se trata de un desarrollo tecnológico posibilitado gracias al trabajo del equipo de Ricardo García en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.
El desarrollo del ICMM-CSIC utiliza la IA para predecir las propiedades viscoelásticas de células a partir de los datos obtenidos por microscopía de fuerzas atómica (AFM, por sus siglas en inglés). Las propiedades viscoelásticas pueden utilizarse como identificadores de enfermedades. Licenciada en el 2025, es la primera patente este tipo desarrollada en España y uno de los primeros en todo el mundo.
Gracias a este avance español, ahora la multinacional ofrece el módulo de software ViscoDirect para la plataforma NanoWizard BioAFM de la misma marca. Así, este avance permite realizar análisis viscoelásticos automatizados y asistidos por IA de células vivas, tejidos y materia blanda, mejorando significativamente la velocidad y la facilidad de los experimentos de microscopía de fuerza atómica (AFM).
“El microscopio de fuerzas funciona muy bien, pero tiene limitaciones relacionadas con la velocidad a la que se adquieren y procesan los datos”, explica García, que incide en que esta cuestión de los tiempos es clave en biomedicina: “La rapidez y la precisión numérica son esenciales en este campo. Es necesario analizar muchas muestras para tener una estadística fiable en la que la variabilidad individual no nos lleve a resultados erróneos”.
Con esta idea en mente, su equipo inició hace unos años el desarrollo de códigos de IA para agilizar el análisis de los datos obtenidos mediante el AFM. “Con la información que recibimos a través del AFM, nuestro método de inteligencia artificial permite predecir de fomar más rápida el estado físico de una célula”, detalla el investigador. Con su nuevo algoritmo, procesamientos de datos que tardaban una media de ocho horas se hacen ahora en tan solo 30 minutos.
Los primeros resultados llegaron hace alrededor de dos años y, desde entonces, han trabajado mano a mano con Bruker para la licencia de la patente. Se trata de la primera licencia de IA aplicada a microscopía de fuerza atómica firmada por Bruker, una empresa multinacional que fabrica instrumentación científica para la investigación molecular y de materiales, así como para el análisis industrial y aplicado.
“Mediante el aprendizaje automático supervisado, este módulo de ajuste exclusivo extrae parámetros viscoelásticos a partir de curvas de fuerza-distancia (FDC) durante la medición por AFM, lo que simplifica aplicaciones tales como el mapeo de gradientes mecánicos, la caracterización multiescala de estructuras celulares y la cuantificación del comportamiento dependiente del tiempo y de la respuesta viscoelástica de hidrogeles, polímeros y materiales coloidales”, explican desde la compañía.
Se trata de avances que muestran cómo el trabajo en el laboratorio llega a la industria para, a su vez, repercutir en mejoras en la propia investigación. “Con estos nuevos métodos estamos consiguiendo más precisión espacial, numérica y temporal”, concluye García.
