Espectròmetre RMN d’1 GHz (23,5 T).
Consola AVANCE NEO i imant ASCEND EVO
L’espectròmetre de RMN d’1 GHz (1000 MHz) de l'empresa Bruker, el primer equip de les seves característiques a l’Estat Espanyol i un dels primers a Europa, s'ha integrat també al node de Barcelona de la ICTS R-LRB (Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares del Ministerio de Ciencia e Innovación) i a la Xarxa d'Infraestructures de Biologia Estructural Integrada (ISBIN). Aquest nou equip, igual que els equips d’alt camp actualment existents a la ICTS, estan oberts a tota la comunitat científica mitjançant accés obert competitiu. Els equips d'RMN singulars com aquest, representen la primera aplicació comercial d’aquesta nova tecnologia que es preveu acabi revolucionant molts altres aspectes de la nostra vida, com el transport i la generació d’electricitat per energies renovables, o la disponibilitat d’aparells de Ressonància Magnètica d’Imatge mèdica més econòmics i accessibles.
Característiques de l'equip
L’equip està equipat amb crio-sondes refrigerades per heli per augmentar encara més la sensibilitat. La instal·lació realitzada als CCITUB també té en compte la sostenibilitat de tot l’equipament del laboratori d’RMN al PCB i ha permès la incorporació d’un sistema de recuperació i reaprofitament de l’heli líquid utilitzat per mantenir la superconductivitat de tots els equips.
Per a poder tractar l’enorme quantitat d'informació generada pels equips de la ICTS, la instal·lació té prevista la incorporació d’un sistema integral de gestió que permet processar eficientment les dades obtingudes.
Aplicacions de la tecnologia
A camps magnètics elevats s’aconsegueix un important guany de sensibilitat, que permet estudiar proteïnes a concentracions molt més baixes que amb els equips actuals. Aquests camps magnètics tan elevats (23 T, 522.222 vegades superior al camp magnètic terrestre) requereixen una nova tecnologia basada en superconductors d’alta temperatura. A Catalunya hi ha un dels centres més importants del món en aquest camp.
La resolució augmenta amb el camp magnètic i aquest guany és especialment important per a l’estudi de proteïnes globulars i oligonucleòtids complexes i molt especialment de proteïnes amb regions desordenades. Aquestes proteïnes representen 2/3 de les proteïnes humanes i prop del 80% de les proteïnes en què el seu mal funcionament es relaciona amb càncers, malalties neurodegeneratives o trastorns metabòlics. Moltes de les proteïnes virals, com les que formen SARS-Cov2 tenen regions desordenades.
Entre les aplicacions previstes, a més de les ja comentades en proteïnes desordenades, s’inclou l’estudi d'interaccions entre fàrmacs i les seves dianes. Un camp en expansió és l’estudi dels anticossos que poden actuar com a biosimilars de fàrmacs ja existents mitjançant l’obtenció del seu high ordered structure information (HOS) per RMN. Efectivament, la gran sensibilitat i dispersió dels senyals que proporcionen els 23.5 T permet l’estudi, control i seguretat dels biosimilars d’una manera no invasiva a escala atòmica.
Més enllà de les aplicacions biomèdiques, disposar de camps magnètics tan potents obre possibilitats d’aplicacions en molts altres camps de la química i la física. En el camp de la Biologia Estructural, aquest nou equipament generarà sinergies amb altres iniciatives singulars a Catalunya, com les instal·lacions de microscòpia electrònica i el sincrotró Alba, fent de Barcelona un referent internacional únic al Sud d’Europa.
Finançament
L’equip ha estat finançat al 100% amb fons del programa europeu NextGeneration a través d’una convocatòria específica per a ICTS que ha permès finançar les actuacions que havien estat incloses en el pla estratègic, avaluat per un comitè internacional i aprovat el 2018. El finançament obtingut també ha cobert les actuacions complementàries per a la seva instal·lació i funcionament en condicions òptimes, per tant, s’inclouen les despeses d’adequació dels espais i l’adequació per dur a terme un programa de gestió de les dades generades pels equips d’RMN. Cal tenir en compte també l’obtenció de finançament per a un aparell de reliqüefacció de l’heli d’evaporació de l’equip, que permet un estalvi d’energia i de recursos naturals.
La sol·licitud ha comptat amb el suport de 49 institucions, grups d’investigació i empreses de tota Espanya.
Ubicació
L’equip es troba instal·lat al laboratori de RMN dels CCiTUB ubicat al Parc Científic de Barcelona, en l’edifici singular dissenyat específicament per a ubicar aparells de RMN de molt alt camp. Dins de la Universitat de Barcelona aquest equip està gestionat pels Centres Científics i Tecnològics de la Universitat de Barcelona, i forma part del node de Barcelona de la ICTS distribuïda de RMN (R-LRB) junt amb els altres nodes de Bilbao i Madrid. L’equip també forma part de la Xarxa d'Infraestructures de Biologia Estructural Integrada (ISBIN) la qual integra diverses infraestructures de recerca a gran escala a Espanya amb l'objectiu de potenciar la Biologia Estructural Integrativa al sud d'Europa.
* Imatges cedides per el Dr. Miquel Pons (catedràtic UB i coordinador científic del node de Barcelona de la ICTS R-LRB).