sábado, 30 de agosto de 2008

Cristalografía Macromolecular

Cuándo hace poco escribí una pequeña entrada sobre los aceleradores de partículas, hubo quien me pidió ampliación de la información. Por eso, en esta ocasión pretendo profundizar un poco en una de las líneas de experimentación que se van a construir en el acelerador de Cerdanyola del Vallés.

En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio.

La difracción se produce cuándo la luz encuentra algún tipo de obstáculo. Por ejemplo ocurre cuándo la luz atraviesa una pequeña rendija en una placa.

En la cristalografía macromolecular, es decir el análisis de moléculas complejas utilizamos la difracción de una clase singular de luz, los Rayos X. Así, mediante la utilización de la radiación sincrotrón, seremos capaces de obtener información estructural a nivel atómico de macromoléculas cristalizadas.

La posición relativa de los átomos puede proporcionar información de los mecanismos que utiliza una proteína para realizar catalizaciones, interacciones obligatorias, o sus movimientos.

El análisis de estas macromoléculas comporta algunos problemas además de los asociados a la creación de estructuras cristalinas puesto que éstas realizan una pequeña difracción de la luz y además continen una gran cantidad de células (500-1000 Å). Por eso en ALBA se va a dedicar una línea exclusiva de experimentación para este tipo de muestras que permitirán la obtención de datos en alta resolución.

En ésta línea, el flujo debe ser alto, la divergencia del haz baja y el tamaño del haz en la muestra debe ser cercano a las 50µm.

Así mismo el haz de luz debe ser "tuneable" en un rango de energías. La línea propuesta también debería tener un microdifractrómetro y un detector de grandes superfícies que permita la toma de datos en alta resolución. Con respeto al sistema criogénico, la instalación de un cambiador robótico de la muestra es importante porque aparte de la aceleración de uno de los pasos más aburridos del experimento, permite al análisis rápido de un grupo de cristales y selección de aquel que tenga un mejor modelo de difracción.

Esta línea de experimentación está también indicada para el análisis de células individuales o de muestras cristalinas pequeñas o frágiles. Las nuevas técnicas de nanocristalización robotizada están siendo puestas en práctica en los experimentos cristalográficos de proteínas. Estas técnicas reducen drásticamente la cantidad de proteína necesaria para pruebas y critalización, acelerando el proceso de obtención de su estructura. Sin embargo, la nanocristalización implica, en muchos casos, un tamaño reducido del cristal. Por lo tanto, se espera un recimiento importante en el número de proyectos en los que sólo estén disponibles muestras muy pequeñas.

jueves, 28 de agosto de 2008

El más cierto en horas inciertas

He decidido subir este vídeo como homenaje y agradecimiento a mis buenos amigos. Esos que han sido siempre los más ciertos en horas inciertas. Los que me han hecho saber que soy tan importante para ellos como ellos lo son para mi.

Espero que os guste la letra.

domingo, 24 de agosto de 2008

Aceleradores de partículas: Beneficios de la radiación sincrotrón

En estos últimos meses he estado realizando algún que otro proyecto para el acelerador de partículas que se está construyendo junto a la Universidad Autónoma de Barcelona. Se trata de un acelerador sincrotrón de cuarta generación, y del proyecto científico de mayor inversión dentro del estado Español.

A raíz de contactar con ellos, he estado leyendo bastante sobre aceleradores de partículas y su funcionamiento. Los principios básicos y las ventajas que nos van a proporcionar. Por eso me he decidido a escribir este pequeño artículo que espero que os resulte de interés.

El objetivo del acelerador de partículas es la obtención de luz sincrotrón. Ésto se consigue mediante la aceleración de electrones dentro de un campo magnético utilizando radiofrecuencia.

Al acelerar dichos electrones se obtiene de forma tangencial a su trayectoria un tipo de radiación que es la que denominamos luz sincrotrón.

Los electrones emitidos por un cañón de electrones se aceleran incialmente en un acelerador lineal llamado LINAC y después son transmitidos al BOOSTER, en dónde alcanzan altos niveles de energía.

Estos electrones de alta energía son inyectados en un anillo circular de almacenamiento o STORAGE RING en dónde circulan en tubos de vacío, a una energía constante, durante horas.

Para realizar la aceleración de los electrones y su posterior desvío al STORAGE RING se utilizan diferentes componentes magnéticos:
  • Imanes de desvío: Permiten desviar los electrones varios grados. Esta desviación proporciona la emisión de fotones de forma tangencial.
  • Onduladores: Fuerzan a los electrones a seguir una trayectoria ondulatoria. Los fotones emitidos por esta ondulación contribuyen a general un haz mucho más intenso que la emitida por los imanes.
  • Imanes de foco: permiten mantener la emisión concentrada y bien definida. Cuánto más concentrada y definida, mayor es el brillo de la luz obtenida. Estos imanes se colocan en secciones rectas del STORAGE RING.


Los luz sincrotrón emitida es dirigida hacia las líneas de experimentación situadas de forma tangencial al anillo de almacenamiento.

Los experimentos van a aportar grandes ventajas en diferentes campos:
  • Química: Análisis de diferentes elementos químicos para mejorar los procedimientos de producción de adhesivos, aislantes, lubricantes, preparación de superficies electroquímicas, etc.
  • Ciencias de los materiales: Establecimiento de la estructura tridimensional de materiales no cristalinos. Se utiliza por ejemplo en el estudio de aleaciones especiales para su utilización en tecnología aereoespacial (semiconductores, superconductores, y la variación de sus propiedades en función de presión y temperatura).
  • Magnetismo: Desarrollo de sensores y de dispositivos de almacenamiento.
  • Biología: Estudio de cambios estructurales y funcionales en el ADN, proteínas y macromoléculas. Estudio de cambios estructurales y funcionales en hormonas, enzimas y virus.
  • Cristalografía macromolecular: Esta es una de la áreas de mayor actividad. Como resultado del Proyecto Genoma Humano es posible cristalizar macromoléculas biológicas. La luz sincrotrón permite determinar la estructura atómica de muchas de estas macromoléculas.
  • Industria: Mejora de los procesos de producción de polímeros y cerámicas. Desarrollo de chips, micromecánica, sensores médicos, estudios estructurales y funcionales de nuevos fármacos, etc.

martes, 12 de agosto de 2008

Reconocer los errores

Empezaré con una aseveración categórica: "Todos nos equivocamos". Forma parte de nuestra naturaleza, y el error nos permite evolucionar siempre que enmendemos las causas del mismo.

No voy a negar que algunos errores son más graves que otros; los más graves de todos son aquellos que no permiten una marcha atrás, que tienen consecuencias definitivas. Por eso considero conveniente pensar muy detenidamente aquellas decisiones que condicionarán ineludiblemente nuestro futuro.

Eso no significa que debamos caminar con miedo por la vida, ni que temamos tomar decisiones y nos quedemos estancados. Si queremos crecer como personas, si de verdad queremos llegar a ser algo más que trozos de carne con ojos debemos evolucionar sin temor al cambio.

Procurad no dar de lado a un amigo porque se haya equivocado una vez, permitidle que asuma o corrija, y apoyadle en lo que podáis. Es la única forma de demostrar una amistad sincera y desinteresada.

martes, 5 de agosto de 2008

Coches voladores

¿Ciencia ficción o realidad? Urban Aeronautics, empresa israelí, ha anunciado el lanzamiento de su "coche volador". Está previsto que el modelo X-Hawk de este fabricante salga a la luz a lo largo del próximo 2009.

En un principio se le va a dar uso para aplicaciones de emergencias civiles, como por ejemplo transporte sanitario, y para operaciones de militares.

El X-hawk es una plataforma volante que podrá elevarse hasta 4000m de altura y circular a una velocidad de hasta 140Km/h. Se trata por lo tanto del más innovador de los prototipos desarrollados hasta el momento.

Se trata de un vehículo de despegue y aterrizaje vertical, que a diferencia de los helicópteros está libre de rotores lo que facilita su operabilidad en entornos urbanos. Además presenta una mayor estabilidad que los helicópteros y la posibilidad de realizar aproximaciones a edificios sin el peligro que suponen los rotores.