premio Nobel de química

Otro día más, otro premio otorgado. Esta vez ha sido el premio Nobel de química, el cual ha sido concedido a Eric Betzig, William E. Moerner y Stefan Hell, por la invención del nanoscopio y el desarrollo de la microscopía de fluorescencia de alta resolución. Este aparato permite sobrepasar las fronteras de los microscopios normales.

En concreto, llegár más allá de los 0,25 micrometros (o 250 nanómetros), una cifra que limitaba la capacidad de ver cosas aún más pequeñas, como pueden ser organismos muy pequeños o partes de nuestras células. Esta frontera, permite alcanzar escalas nanométricas, es decir llegar a lo nano, a lo increíblemente pequeño, permitiendo observar y estudiar las partes más íntimas de los procesos celulares con mucho más detalle y de una manera muy sencilla.

¿Qué es un nanoscopio?

El aparato y técnica que han garantizado el premio Nobel de química a estos investigadores no es ni más ni menos que un microscopio de fluorescencia capaz de producir imágenes a una resolución fracciones menor de lo que lo consiguen otras herramientas. Normalmente la resolución máxima alcanzada antes del nanoscopio era de una longitud de onda de 250 nanometros, es decir 0,25 dividido entre un millón de veces las partes de un metro. Una cifra impresionante, pero que se queda en mantillas si tenemos en cuenta que el nanoscopio alcanza los 0,04 dividido entre un Con el nanoscopio podemos ver objetos 2000 veces más finos que un cabello humanomillón de veces un metro. Es decir, 6,25 veces más preciso en su resolución en todas direcciones. ¡Podemos ver objetos 2000 mil veces más finos que un cabello humano!

Para ello, el nanoscopio usa lo descubierto durante el desarrollo de dos técnicas denominadas 4Pi y microscopía STED llegando a conseguir tremenda resolución. Lo que se emplea en el nanoscopio de fluorescencia es básicamente una serie de moléculas fluorescentes en el interior de la estructura a observar que permiten obtener una resolución increíble. El uso de diversos colores en la misma fluorescencia permite, además, conocer con mucha más precisión la correlación entre diversos "objetos" dentro de la imagen, pudiendo trabajar aún mejor. La microscopía de fluorescencia de alta resolución permite analizar procesos que con otro tipo de microscopía, como la de electrones de barrido, resulta imposible debido al tratamiento que hay que realizar a la muestra, siendo posible observar células vivas.

Un premio Nobel de química por un "microscopio"

Más de uno se preguntará por que el premio Nobel de química ha sido otorgado a los desarrolladores de un microscopio. Hay que tener en cuenta que el nanoscopio, al igual que muchos otros microscopios no es en realidad el aparato con lentes que muchos tienen en mente. Los microscopios ópticos más potentes, como decíamos, alcanzan como mucho los 250 nanómetros entre dos puntos que se distinguen entre sí, que es lo que llamamos resolución. Para poder superar esta barrera se usan una serie de fluorocromos, moléculas que tienen una parte que se vuelve fluorescente al ser estimulada con un láser.

Imagen de una Red de vimentina en una célula de mamífero obtenida con noscopía óptica. Fuente: German Cancer Research Center

Esta fluorescencia es captada por un receptor y un modulador de imagen muy preciso de manera que podemos ver un una pantalla la "escena" que estamos observando. Es más, esa escena podemos procesarla, guardarla y compartirla desde el ordenador, lo que facilita enormemente el trabajo gracias a la interacción de estas moléculas fluorescentes con la muestra y su útil brillo. Eric Betzig, William E. Moerner y Stefan Hell, por tanto, han recibido el premio por desarrollar una técnica que es Podemos ver la célula funcionar con todo lujo de detalleprincipalmente química, y no física u óptica, aunque muchos dirán que la química es solo parte de la física.

En cualquier caso, otra pregunta a resolver es "¿y para que me sirve a mi que estos señores hayan descubierto el nanoscopio?" Muy sencillo. Alcanzando estructuras más pequeñas podemos ver cómo funciona una célula por dentro con todo lujo de detalle, pudiendo estudiar enfermedades con mucha más precisión o entendiendo mejor cómo funciona la vida de la que todos formamos parte. Es lo que llamamos Investigación Básica, más o menos, aunque en este caso es bastante aplicada. Por su parte, los investigadores siguen desarrollando la técnica que les ha valido el premio Nobel de química para poder llegar aún más lejos, a lo infinitamente minúsculo.

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