Premios Nobel 2003

2003/11/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Medikuntza
• Fisika
• Kimika
• Sariak

Premio Nobel de Medicamento, paira dous físicos Paul C. Lauterbur norteamericana e o inglés Sir Peter Mansfield, físicos.

Paul C. Lauterbur naceu en 1929 en Sydney, Ohio, Estados Unidos. Doutor en Química pola Universidade de Pittsburg en 1962. As súas principais investigacións realizáronse na Universidade de Illinois, na cidade de Urbana, en Estados Unidos. Sir Peter Mansfield naceu en Inglaterra en 1933. Doutoramento na Universidade de Londres en 1962. Actualmente é profesor de Física na Universidade de Nottingham.

Segundo informan na páxina web da Fundación Nobel, serán premiados por realizar "descubrimentos relacionados coa técnica de representación por resonancia magnética". En definitiva, por abrir a vía paira aplicar a resonancia magnética nuclear que utilizan físicos e químicos no medicamento.

Algunhas enfermidades neurológicas só se poden detectar mediante resonancia magnética.

Esta técnica serve paira explorar os órganos internos do corpo e forma parte do conxunto de técnicas non invasivas. Isto significa que permiten ao médico observar os órganos sen abrir o corpo do enfermo. Estas técnicas non invasivas están moi estendidas no medicamento moderno, por exemplo, paira preparar una operación ou paira decidir si opérase ou non. Ademais, pode coñecer de antemán o camiño máis curto paira chegar ao momento da enfermidade ao cortarse.

Ademais, esta técnica converteuse nun elemento imprescindible paira o diagnóstico nos hospitais actuais, xa que é una técnica moi apropiada paira observar o estado dos órganos e tecidos. Utilízase paira diagnosticar enfermidades neurológicas como a enfermidade de Alzheimer.

En comparación con outras técnicas non invasivas, a representación por resonancia magnética non utiliza radiacións electromagnéticas perigosas, polo que non produce efectos secundarios.

Resonancia adaptada

Esta capacidade de exploración interna do corpo é proporcionada por diversas técnicas, pero a representación por resonancia magnética é una das máis habituais. Hoxe en día é una técnica diagnóstica convencional en medicamento, e quizais por iso parece curioso que o premio se conceda a dous físicos, pero na súa orixe, a resonancia magnética nuclear é una técnica de análise de átomos e moléculas, da man dos cales se converteu nun recurso de uso hospitalario.

Quen non coñece a alguén que necesitou resonancia magnética?

Como ven os órganos con esta técnica sen abrir ao propio enfermo? A verdade é que a técnica non consegue imaxes, pero pódese completar cos datos que achega. Esta foi a achega dos físicos Lauterbur e Mansfield. A técnica analiza as moléculas de auga dos órganos do corpo a través da resonancia magnética nuclear dos protones; os científicos premiados desenvolveron o camiño paira interpretar a información obtida deste experimento. Paul C. O estadounidense Lauterbur logrou realizar imaxes en dúas dimensións utilizando gradientes de campo magnético. O inglés Sir Peter Mansfield perfeccionou e acelerou o método e desenvolveu os modelos matemáticos necesarios paira crear a imaxe.

O premio Nobel de Medicamento deste ano, por tanto, será concedido a aqueles que converteron a resonancia magnética nunha técnica de representación. Esta técnica é una adaptación da resonancia magnética nuclear utilizada en química e física, aínda que pola súa importancia diagnóstica o seu uso no campo médico foi o que máis repercusión tivo na sociedade.

Superconductividad e superfluidez no Premio Nobel de Física Alexei A. Abrikosov e Vitaly L. Ginzburg rusos e Anthony J. O premio consistirá nun terzo dos premios do Leggett inglés.

Alexei A. Abrikosov naceu en Moscova en 1928. Vive na cidade estadounidense de Argonne, en Illinois. Obtivo o doutoramento no Instituto de Problemas de Física de Moscova en 1951. Realizou as súas principais investigacións no Laboratorio Nacional de Argonne.

Vitaly L. Ginzburg naceu en Moscova en 1916. Realizou a súa tese doutoral na Universidade de Moscova. Estudos principais P. N. Fíxoos no Instituto de Física Lebedev. Dirixiu o equipo de ciencia básica.

Anthony J. Leggett naceu en Londres en 1938 e actualmente vive en Estados Unidos. Obtivo o doutoramento na Universidade de Oxford en 1964. As súas principais investigacións realizáronse na Universidade de Illinois, na cidade de Urbana, en Estados Unidos.

Segundo a teoría da superconductividad, certos materiais poden conducir a electricidade sen resistencia a temperaturas próximas ao cero absoluto. Si este fenómeno producísese a temperatura ambiente, suporía un gran avance nos sistemas eléctricos. Non se perdería enerxía nos circuítos. Doutra banda, os superconductores teñen características físicas especiais, como a levitación.

Recipientes paira gardar helio líquido. Esta sustancia é superlíquida a unha temperatura próxima ao cero absoluto.

Con todo, estes fenómenos prodúcense a temperaturas moi baixas e gástase máis enerxía que cando se arrefría o material, é dicir, a superioridade aínda non é rendible. Por iso, un dos desafíos dos físicos é conseguir superconductores de "alta temperatura". Como consecuencia, están a atoparse case sen cesar novos superconductores. E a medida que se van descubrindo novos materiais, os físicos teñen que adaptar a teoría paira explicar o seu comportamento.

O premio Nobel de Física entregarase este ano a dous científicos que deron este paso. Leste mesmo galardón foi outorgado por John Bardeen, Leon N, por explicar previamente a base da superconductividad. Aos físicos Cooper e Robert Schrieffer en 1972. Con todo, esta teoría non expón todos os tipos de superconductividad, hai materiais que non conducen totalmente o magnetismo cando se converten en superconductores, polo que se necesitaba una explicación adicional paira comprender este comportamento.

A nova teoría foi desenvolvida por Abrikosov a partir doutra sinxela teoría proposta por Ginzburgo. Por estes traballos recibirán este ano o premio Nobel.

Pola súa banda, o inglés Leggett recibirá tamén un terzo do premio por desenvolver a teoría da superfluidad, a teoría dos superlíquidos. Esta teoría explica por que algúns líquidos perden viscosidad a temperatura cero absoluto. É o caso do helio.

Superconductor tipo YBCO, un dos últimos destes materiais.

Non é de estrañar que a teoría da superfluidez e a da superconductividad prémiese entre si; en definitiva, ambas son similares e relaciónanse unhas con outras. Por exemplo, desde o punto de vista microscópico baséanse nun mecanismo similar, no que se forman pares de electróns en superconductores e no caso dos superfluidos organízanse varios isótopos.

A Fundación Nobel ha querido conectar a da Física co premio Nobel de Medicamento, xa que na actualidade os dispositivos de resonancia magnética utilizan helio líquido paira arrefriar un superlíquido, un superaceite e realizar resonancia magnética.

Premio Nobel de Química, dúas investigacións sobre as canles celulares Os galardoados son os estadounidenses Peter Agre e Roderick MacKinnon, que recibirán o premio a partes iguais.

Peter Agre naceu en Northfield, Minnesota, en 1949, en Estados Unidos. Estuda na Escola de Medicamento da Universidade Johns Hopkins, en Baltimore, onde desde 1993 é profesor de Bioloxía.

Roderick MacKinnon naceu en 1956 en Estados Unidos. Estudou na Universidade Brandeis de Boston. Desde 1996 é profesor de Biofísica e Neurobiología na Universidade The Rockefeller.

A función da membrana extracelular é, ademais de protexela, comunicarse coa contorna, xa que moitas sustancias deben entrar e saír da célula. Paira iso utiliza proteínas en forma de canles. Estas proteínas son estruturas integradas na membrana que dan acceso ou solución a determinadas sustancias. Estas canles son específicos, é dicir, existe un tipo de canle paira cada tipo de sustancia que vai entrar ou saír.

Os gañadores do premio Nobel de Química deste ano investigaron algúns destas canles, a auga e os iones de potasio. Estas canles son proteínas de gran importancia xa que participan nos procesos de comunicación da célula. Moitas enfermidades teñen que ver co funcionamento das canles. De aí a longa investigación destas proteínas.

Canle de membrana que transporta moléculas de auga. (Foto: Mdtheatre).

Comprender o mecanismo que introduce auga nas células é fundamental, xa que todos os órganos do corpo deben controlar o fluxo da auga. Por exemplo, o coñecemento destas proteínas é imprescindible paira comprender, entre outras cousas, o funcionamento do ril e o corazón.

Aínda que son proteínas de gran importancia, non se identificaron as canles de auga até 1988. A procura foi longa porque os bioquímicos sabían que tiñan que haber esas canles, pero ninguén os atopaba. O estadounidense Peter Agre conseguiu illar por primeira vez a un deles. Este ano recibirá o premio Nobel por este traballo.

Con todo, as canles dos iones coñécense moito antes. Son moi abundantes, xa que moitos sales minerais interveñen nos procesos biolóxicos, concretamente na membrana celular. Por exemplo, interveñen nalgúns procesos relacionados coa produción de enerxía da célula e na transmisión de sinais entre neuronas. Así, o calcio, o potasio, os protones e o sodio son un dos iones máis abundantes que atravesan a membrana. O estadounidense Roderick MacKinnon traballou coas canles de transporte de potasio e en 1998 descubriu a estrutura espacial exacta desta proteína.

A investigación da membrana celular é, por tanto, a base do premio Nobel de Química. Quizais no apartado de fisiología podíase esperar que se premiera un traballo deste tipo, pero os da Fundación Nobel han decidido facelo así este ano; o premio Nobel de Medicamento premiou aos físicos e o de Química aos bioquímicos.