Texto redactado en euskara e traducido automaticamente por Elia e sen posterior revisión. VER ORIXINAL

Con infravermellos cara ao máis pequeno

En CIC nanoGUNE buscan a aplicación dun microscopio infravermello innovador.

A onda é o resultado dunha perturbación, unha forma de transmitir enerxía. Hai varias clases de ondas no mundo. As ondas do mar ou as que provoca a choiva nos pozos son, por exemplo, ondas.

Tamén hai ondas no mundo microscópico. A luz, por exemplo, está formada por ondas. O ollo humano distingue as cores, é dicir, é capaz de distinguir as ondas de diferente lonxitude de onda da zona visible. Pero hai moitos outros tipos de ondas máis aló do campo visible. Aínda que non os viron, os investigadores aprenderon a manexalos e a sacar partido da luz ou da onda infravermella, por exemplo. As ondas infravermellas son emitidas por corpos cálidos e utilízanse en instrumentos moi especiais como os espectroscopios. O espectroscopio utilízase para caracterizar o material que se atopa nunha mostra, para identificalo, é dicir, di de que está composto.

Para este traballo de caracterización os espectroscopios foron mellorando para operar coas mostras máis pequenas posibles, pero chegaron a un límite. Do mesmo xeito que a luz do sol concéntrase cunha lupa, coa axuda das lentes, enfocan a luz infravermella até un límite.

ÍAN AMENABAR; CIC-nanoGUNE: Esta técnica concreta (espectroscopia de infravermellos) utilizaríase con mostras de milímetros, co tempo fóronse enfocando cada vez máis coa óptica clásica convencional. Chegaron a un límite intrínseco, un límite físico, por baixo de 10 micras non se podía enfocar.

RAINER HILLENBRAND; CIC-nanoGUNE: Isto que vedes aquí é un microscopio óptico bastante especial, capaz de ver nanoestructuras. Cos microscopios ópticos convencionais isto non é posible, porque é o límite da difracción. Non podemos ver nanoestructuras inferiores á lonxitude de onda da luz. E normalmente as nanoestructuras son dez ou cen veces máis pequenas que a lonxitude de onda da luz. Por iso levamos anos desenvolvendo unha técnica microscópica que nos axudará a visualizar nanoestructuras con luz.

Esta técnica consiste nunha variante de espectroscopia infravermella do transformado de Fourier, con abreviatura FTIR, que ao traballar a escala de nanómetro denomínase nanoFTIR. E é un microscopio e un espectroscopio á vez.

ÍAN AMENABAR; CIC-nanoGUNE: Pomos a mostra aquí. E de vista non podemos ver case nada.

A luz infravermella diríxese desde a fonte até o foco mediante este sistema de lentes. O corazón do microscopio é unha agulla moi pequena. Na punta da agulla está a clave da resolución da técnica, xa que a luz se dirixe á punta e concéntrase nela. Así, a resolución do microscopio depende do diámetro do extremo: 20-30 nm.

RAINER HILLENBRAND; CIC-nanoGUNE: O principio é o seguinte: podemos traer a exemplo os auricular do pasado, como eles, a agulla escanea a mostra. É coma se fósemos tocando a superficie, sacamos un perfil de altura. Ademais, diriximos a luz á punta da agulla e a punta faia como unha antena de radio, recolle a luz e concéntraa en punta. É moi afiada, dalgúns nanómetros, polo que é inferior á lonxitude de onda da luz. Desta maneira concentramos a luz de forma impresionante, coma se fixésemola cunha lente, pero a escala de nanómetros. Coa luz que vén de volta e a posición da agulla obtemos unha imaxe óptica no computador, nunha resolución acorde ao tamaño da punta da agulla.

Neste caso, o que se ve na pantalla é un virus. Hai uns anos ninguén soñaría con medir a espectroscopia infravermella dun só virus.

Os biólogos de Nanogune teñen unha gran esperanza nesta ferramenta, xa que ademais de ver a aparencia dunha estrutura, tamén poden coñecer a súa composición. O espectro é similar á pegada dactilar da molécula, o que permite identificar as moléculas ou moléculas que a compoñen. Por tanto, no computador recóllense ao mesmo tempo dous datos: un sobre a natureza da mostra e outro sobre a estrutura. Isto suporía un gran paso na investigación das proteínas.

SIMON POLY; CIC-nanoGUNE: Interésannos as proteínas nas súas estruturas tridimensionais. De feito, a estrutura destas moléculas dálles función. É dicir, a función cambia coa estrutura dunha proteína determinada. Por tanto, é interesante coñecer a estrutura dunha proteína, xa que podes adiviñar a súa función en función dela. Detrás de todo isto hai unha idea, e é que detrás dalgunhas enfermidades hai algunha proteína que ten unha estrutura inusual, que se transformou e que se volveu prexudicial para o corpo.

No laboratorio de nanobiotecnología están a investigarse as proteínas que están na base de enfermidades neurolóxicas como o Alzheimer, a enfermidade das vacas tolas e o Parkinson, unhas proteínas que cambiaron a súa configuración. No caso do Alzheimer, unha das claves da propagación da enfermidade é a proteína beta-amiloide, que forma placas amiloideas e dificulta o funcionamento do cerebro. Imaxina o que sería poder ver unha única proteína a través do microscopio.

ÍAN AMENABAR; CIC-nanoGUNE: A posibilidade de realizar espectroscopia de infravermellos nesta pequena resolución é unha das aplicacións que pode dar este microscopio. E neste momento estou a desenvolvelo, tentando aumentar a súa sensibilidade e medindo cada vez cousas máis pequenas, tentando chegar a unha única proteína... Por unha banda, trátase de desenvolver experimentalmente a mesma técnica e, por outro, de que aplicacións pódense utilizar e como interpretalas.

Durante dez anos, Rainer Hillenbrand desenvolveu a técnica en Munich, Alemaña. Co grupo local ha comercializado o microscopio pensando que pode interesar a moitas industrias. Agora, en Donostia-San Sebastián, chegou o momento de sacar partido á investigación que leva a cabo.

RAINER HILLENBRAND; CIC-nanoGUNE: Queremos desenvolver novas aplicacións, ver para que podemos utilizar esta ferramenta. Nos últimos anos estivemos desenvolvendo a técnica, agora queremos utilizala.