Premios Nobel 2003
2003/11/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Premio Nobel de Medicina, para dos físicos Paul C. Lauterbur norteamericana y el inglés Sir Peter Mansfield, físicos.
Según informan en la página web de la Fundación Nobel, serán premiados por "realizar descubrimientos relacionados con la técnica de representación por resonancia magnética". En definitiva, por abrir la vía para aplicar la resonancia magnética nuclear que utilizan físicos y químicos en la medicina.
Esta técnica sirve para explorar los órganos internos del cuerpo y forma parte del conjunto de técnicas no invasivas. Esto significa que permiten al médico observar los órganos sin abrir el cuerpo del enfermo. Estas técnicas no invasivas están muy extendidas en la medicina moderna, por ejemplo, para preparar una operación o para decidir si se opera o no. Además, puede conocer de antemano el camino más corto para llegar al punto de la enfermedad al cortarse.
Además, esta técnica se ha convertido en un elemento imprescindible para el diagnóstico en los hospitales actuales, ya que es una técnica muy apropiada para observar el estado de los órganos y tejidos. Se utiliza para diagnosticar enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer.
En comparación con otras técnicas no invasivas, la representación por resonancia magnética no utiliza radiaciones electromagnéticas peligrosas, por lo que no produce efectos secundarios.
Resonancia adaptada
Esta capacidad de exploración interna del cuerpo es proporcionada por diversas técnicas, pero la representación por resonancia magnética es una de las más habituales. Hoy en día es una técnica diagnóstica convencional en medicina, y quizás por eso parece curioso que el premio se conceda a dos físicos, pero en su origen, la resonancia magnética nuclear es una técnica de análisis de átomos y moléculas, de la mano de los cuales se convirtió en un recurso de uso hospitalario.
¿Cómo se ven los órganos con esta técnica sin abrir al propio enfermo? La verdad es que la técnica no consigue imágenes, pero se puede completar con los datos que aporta. Esta fue la aportación de los físicos Lauterbur y Mansfield. La técnica analiza las moléculas de agua de los órganos del cuerpo a través de la resonancia magnética nuclear de los protones; los científicos premiados desarrollaron el camino para interpretar la información obtenida de este experimento. Paul C. El estadounidense Lauterbur logró realizar imágenes en dos dimensiones utilizando gradientes de campo magnético. El inglés Sir Peter Mansfield perfeccionó y aceleró el método y desarrolló los modelos matemáticos necesarios para crear la imagen.
El premio Nobel de Medicina de este año, por lo tanto, será concedido a aquellos que convirtieron la resonancia magnética en una técnica de representación. Esta técnica es una adaptación de la resonancia magnética nuclear utilizada en química y física, si bien por su importancia diagnóstica su uso en el campo médico ha sido el que más repercusión ha tenido en la sociedad.
Superconductividad y superfluidez en el Premio Nobel de Física Alexei A. Abrikosov y Vitaly L. Ginzburg rusos y Anthony J. El premio consistirá en un tercio de los premios del Leggett inglés.
Alexei A. Abrikosov nació en Moscú en 1928. Vive en la ciudad estadounidense de Argonne, en Illinois. Obtuvo el doctorado en el Instituto de Problemas de Física de Moscú en 1951. Ha realizado sus principales investigaciones en el Laboratorio Nacional de Argonne. | Vitaly L. Ginzburg nació en Moscú en 1916. Realizó su tesis doctoral en la Universidad de Moscú. Estudios principales P. N. Los hizo en el Instituto de Física Lebedev. Dirigió el equipo de ciencia básica. | Anthony J. Leggett nació en Londres en 1938 y actualmente vive en Estados Unidos. Obtuvo el doctorado en la Universidad de Oxford en 1964. Sus principales investigaciones se realizaron en la Universidad de Illinois, en la ciudad de Urbana, en Estados Unidos. |
Según la teoría de la superconductividad, ciertos materiales pueden conducir la electricidad sin resistencia a temperaturas cercanas al cero absoluto. Si este fenómeno se produjera a temperatura ambiente, supondría un gran avance en los sistemas eléctricos. No se perdería energía en los circuitos. Por otro lado, los superconductores tienen características físicas especiales, como la levitación.
Sin embargo, estos fenómenos se producen a temperaturas muy bajas y se gasta más energía que cuando se enfría el material, es decir, la superioridad aún no es rentable. Por ello, uno de los desafíos de los físicos es conseguir superconductores de "alta temperatura". Como consecuencia, se están encontrando casi sin cesar nuevos superconductores. Y a medida que se van descubriendo nuevos materiales, los físicos tienen que adaptar la teoría para explicar su comportamiento.
El premio Nobel de Física se entregará este año a dos científicos que dieron este paso. Este mismo galardón fue otorgado por John Bardeen, Leon N, por haber explicado previamente la base de la superconductividad. A los físicos Cooper y Robert Schrieffer en 1972. Sin embargo, esta teoría no plantea todos los tipos de superconductividad, hay materiales que no conducen totalmente el magnetismo cuando se convierten en superconductores, por lo que se necesitaba una explicación adicional para comprender este comportamiento.
La nueva teoría fue desarrollada por Abrikosov a partir de otra sencilla teoría propuesta por Ginzburgo. Por estos trabajos recibirán este año el premio Nobel.
Por su parte, el inglés Leggett recibirá también un tercio del premio por desarrollar la teoría de la superfluidad, la teoría de los superlíquidos. Esta teoría explica por qué algunos líquidos pierden viscosidad a temperatura cero absoluto. Es el caso del helio.
No es de extrañar que la teoría de la superfluidez y la de la superconductividad se premie entre sí; en definitiva, ambas son similares y se relacionan unas con otras. Por ejemplo, desde el punto de vista microscópico se basan en un mecanismo similar, en el que se forman pares de electrones en superconductores y en el caso de los superfluidos se organizan varios isótopos.
La Fundación Nobel ha querido conectar la de la Física con el premio Nobel de Medicina, ya que en la actualidad los dispositivos de resonancia magnética utilizan helio líquido para enfriar un superlíquido, un superaceite y realizar resonancia magnética.
Premio Nobel de Química, dos investigaciones sobre los canales celulares Los galardonados son los estadounidenses Peter Agre y Roderick MacKinnon, que recibirán el premio a partes iguales.
Peter Agre nació en Northfield, Minnesota, en 1949, en Estados Unidos. Estudia en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, donde desde 1993 es profesor de Biología. | Roderick MacKinnon nació en 1956 en Estados Unidos. Estudió en la Universidad Brandeis de Boston. Desde 1996 es profesor de Biofísica y Neurobiología en la Universidad The Rockefeller. |
La función de la membrana extracelular es, además de protegerla, comunicarse con el entorno, ya que muchas sustancias deben entrar y salir de la célula. Para ello utiliza proteínas en forma de canales. Estas proteínas son estructuras integradas en la membrana que dan acceso o solución a determinadas sustancias. Estos canales son específicos, es decir, existe un tipo de canal para cada tipo de sustancia que va a entrar o salir.
Los ganadores del premio Nobel de Química de este año han investigado algunos de estos canales, el agua y los iones de potasio. Estos canales son proteínas de gran importancia ya que participan en los procesos de comunicación de la célula. Muchas enfermedades tienen que ver con el funcionamiento de los canales. De ahí la larga investigación de estas proteínas.
Comprender el mecanismo que introduce agua en las células es fundamental, ya que todos los órganos del cuerpo deben controlar el flujo del agua. Por ejemplo, el conocimiento de estas proteínas es imprescindible para comprender, entre otras cosas, el funcionamiento del riñón y el corazón.
Aunque son proteínas de gran importancia, no se identificaron los canales de agua hasta 1988. La búsqueda fue larga porque los bioquímicos sabían que tenían que haber esos canales, pero nadie los encontraba. El estadounidense Peter Agre consiguió aislar por primera vez a uno de ellos. Este año recibirá el premio Nobel por este trabajo.
Sin embargo, los canales de los iones se conocen mucho antes. Son muy abundantes, ya que muchas sales minerales intervienen en los procesos biológicos, concretamente en la membrana celular. Por ejemplo, intervienen en algunos procesos relacionados con la producción de energía de la célula y en la transmisión de señales entre neuronas. Así, el calcio, el potasio, los protones y el sodio son uno de los iones más abundantes que atraviesan la membrana. El estadounidense Roderick MacKinnon trabajó con los canales de transporte de potasio y en 1998 descubrió la estructura espacial exacta de esta proteína.
La investigación de la membrana celular es, por tanto, la base del premio Nobel de Química. Quizás en el apartado de fisiología se podía esperar que se premiera un trabajo de este tipo, pero los de la Fundación Nobel han decidido hacerlo así este año; el premio Nobel de Medicina ha premiado a los físicos y el de Química a los bioquímicos.
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