Bilatzailea
Amb infrarojos cap al més petit
L'ona és el resultat d'una pertorbació, una manera de transmetre energia. Hi ha diverses classes d'ones en el món. Les ones de la mar o les que provoca la pluja en els pous són, per exemple, ones.
També hi ha ones en el món microscòpic. La llum, per exemple, està formada per ones. L'ull humà distingeix els colors, és a dir, és capaç de distingir les ones de diferent longitud d'ona de la zona visible. Però hi ha molts altres tipus d'ones més enllà del camp visible. Encara que no els han vist, els investigadors han après a manejar-los i a treure partit de la llum o de l'ona infraroja, per exemple. Les ones infraroges són emeses per cossos càlids i s'utilitzen en instruments molt especials com els espectroscopis. L'espectroscopi s'utilitza per a caracteritzar el material que es troba en una mostra, per a identificar-lo, és a dir, diu de què està compost.
Per a aquest treball de caracterització els espectroscopis han anat millorant per a operar amb les mostres més petites possibles, però han arribat a un límit. Igual que la llum del sol es concentra amb una lupa, amb l'ajuda de les lents, enfoquen la llum infraroja fins a un límit.
IBAN AMENABAR; CIC-nanoGUNE: Aquesta tècnica concreta (espectroscòpia d'infrarojos) s'utilitzaria amb mostres de mil·límetres, amb el temps es van anar enfocant cada vegada més amb l'òptica clàssica convencional. Van arribar a un límit intrínsec, un límit físic, per sota de 10 micres no es podia enfocar.
RAINER HILLENBRAND; CIC-nanoGUNE: Això que veieu aquí és un microscopi òptic bastant especial, capaç de veure nanoestructuras. Amb els microscopis òptics convencionals això no és possible, perquè és el límit de la difracció. No podem veure nanoestructuras inferiors a la longitud d'ona de la llum. I normalment les nanoestructuras són deu o cent vegades més petites que la longitud d'ona de la llum. Per això portem anys desenvolupant una tècnica microscòpica que ens ajudarà a visualitzar nanoestructuras amb llum.
Aquesta tècnica consisteix en una variant d'espectroscòpia infraroja del transformat de Fourier, amb abreviatura FTIR, que en treballar a escala de nanòmetre es denomina nanoFTIR. I és un microscopi i un espectroscopi alhora.
IBAN AMENABAR; CIC-nanoGUNE: Posem la mostra aquí. I de vista no podem veure gairebé res.
La llum infraroja es dirigeix des de la font fins al focus mitjançant aquest sistema de lents. El cor del microscopi és una agulla molt petita. En la punta de l'agulla està la clau de la resolució de la tècnica, ja que la llum es dirigeix a la punta i es concentra en ella. Així, la resolució del microscopi depèn del diàmetre de l'extrem: 20-30 nm.
RAINER HILLENBRAND; CIC-nanoGUNE: El principi és el següent: podem portar a exemple els auriculars del passat, com ells, l'agulla escaneja la mostra. És com si anéssim tocant la superfície, traiem un perfil d'altura. A més, dirigim la llum a la punta de l'agulla i la punta la fa com una antena de radi, recull la llum i la concentra en punta. És molt esmolada, d'alguns nanòmetres, per la qual cosa és inferior a la longitud d'ona de la llum. D'aquesta manera concentrem la llum de manera impressionant, com si la féssim amb una lent, però a escala de nanòmetres. Amb la llum que ve de tornada i la posició de l'agulla obtenim una imatge òptica en l'ordinador, en una resolució concorde a la grandària de la punta de l'agulla.
En aquest cas, el que es veu en la pantalla és un virus. Fa uns anys ningú hauria somiat amb mesurar l'espectroscòpia infraroja d'un sol virus.
Els biòlegs de Nanogune tenen una gran esperança en aquesta eina, ja que a més de veure l'aparença d'una estructura, també poden conèixer la seva composició. L'espectre és similar a l'empremta dactilar de la molècula, la qual cosa permet identificar les molècules o molècules que la componen. Per tant, en l'ordinador es recullen al mateix temps dues dades: un sobre la naturalesa de la mostra i un altre sobre l'estructura. Això suposaria un gran pas en la recerca de les proteïnes.
SIMON POLY; CIC-nanoGUNE: Ens interessen les proteïnes en les seves estructures tridimensionals. De fet, l'estructura d'aquestes molècules els dona funció. És a dir, la funció canvia amb l'estructura d'una proteïna determinada. Per tant, és interessant conèixer l'estructura d'una proteïna, ja que pots endevinar la seva funció en funció d'ella. Darrere de tot això hi ha una idea, i és que darrere d'algunes malalties hi ha alguna proteïna que té una estructura inusual, que s'ha transformat i que s'ha tornat perjudicial per al cos.
En el laboratori de nanobiotecnología s'estan investigant les proteïnes que estan en la base de malalties neurològiques com l'Alzheimer, la malaltia de les vaques boges i el Parkinson, unes proteïnes que han canviat la seva configuració. En el cas de l'Alzheimer, una de les claus de la propagació de la malaltia és la proteïna beta-amiloide, que forma plaques amiloideas i dificulta el funcionament del cervell. Imagina el que seria poder veure una única proteïna a través del microscopi.
IBAN AMENABAR; CIC-nanoGUNE: La possibilitat de realitzar espectroscòpia d'infrarojos en aquesta petita resolució és una de les aplicacions que pot donar aquest microscopi. I en aquest moment l'estic desenvolupant, intentant augmentar la seva sensibilitat i mesurant cada vegada coses més petites, intentant arribar a una única proteïna... D'una banda, es tracta de desenvolupar experimentalment la mateixa tècnica i, per un altre, de quines aplicacions es poden utilitzar i com interpretar-les.
Durant deu anys, Rainer Hillenbrand ha desenvolupat la tècnica a Munic, Alemanya. Amb el grup local ha comercialitzat el microscopi pensant que pot interessar a moltes indústries. Ara, en Donostia-Sant Sebastià, ha arribat el moment de treure partit a la recerca que duu a terme.
RAINER HILLENBRAND; CIC-nanoGUNE: Volem desenvolupar noves aplicacions, veure per a què podem utilitzar aquesta eina. En els últims anys hem estat desenvolupant la tècnica, ara volem utilitzar-la.
Buletina
Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian
