Espectrómetro RMN de 1 GHz (23,5 T).
Consola AVANCE NEO e imán ASCEND EVO
El espectrómetro de RMN de 1 GHz (1000 MHz) de la empresa Bruker, el primer equipo de sus características en el Estado Español y uno de los primeros en Europa, se ha integrado también en el nodo de Barcelona de la ICTS R-LRB (Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares del Ministerio de Ciencia e Innovación) y en la Red de Infraestructuras de Biología Estructural Integrada (ISBIN). Este nuevo equipo, al igual que los equipos de alto campo actualmente existentes en la ICTS, están abiertos a toda la comunidad científica mediante acceso abierto competitivo. Los equipos de RMN singulares como este, representan la primera aplicación comercial de esta nueva tecnología que se prevé acabe revolucionando muchos otros aspectos de nuestra vida, como el transporte y la generación de electricidad por energías renovables, o la disponibilidad de aparatos de Resonancia Magnética de Imagen médica más económicos y accesibles.
Características del equipo.
El equipo está equipado con crio-sondas refrigeradas por helio para aumentar aún más la sensibilidad. La instalación realizada en los CCITUB también tiene en cuenta la sostenibilidad de todo el equipamiento de la Unidad de RMN en el PCB y ha permitido la incorporación de un sistema de recuperación y reaprovechamiento del helio líquido utilizado para mantener la superconductividad de todos los equipos.
Para poder tratar la enorme cantidad de información generada por los equipos de la ICTS, la instalación tiene prevista la incorporación de un sistema integral de gestión que permite procesar eficientemente los datos obtenidos.
Aplicaciones de la tecnología
En campos magnéticos elevados se consigue una importante ganancia de sensibilidad, que permite estudiar proteínas a concentraciones mucho más bajas que con los equipos actuales. Estos campos magnéticos tan elevados (23 T, 522.222 veces superior al campo magnético terrestre) requieren una nueva tecnología basada en superconductores de alta temperatura. En Cataluña hay uno de los centros más importantes del mundo en este campo.
La resolución aumenta con el campo magnético y esta ganancia es especialmente importante para el estudio de proteínas globulares y oligonucleótidos complejas y muy especialmente de proteínas con regiones desordenadas. Estas proteínas representan 2/3 de las proteínas humanas y cerca del 80% de las proteínas en que su mal funcionamiento se relaciona con cánceres, enfermedades neurodegenerativas o trastornos metabólicos. Muchas de las proteínas virales, como las que forman SARS-Cov2 tienen regiones desordenadas.
Entre las aplicaciones previstas, además de las ya comentadas en proteínas desordenadas, se incluye el estudio de interacciones entre fármacos y sus dianas. Un campo en expansión es el estudio de los anticuerpos que pueden actuar como biosimilares de fármacos ya existentes mediante la obtención de su high ordered structure information (HOS) por RMN. Efectivamente, la gran sensibilidad y dispersión de las señales que proporcionan los 23.5 T permite el estudio, control y seguridad de los biosimilares de una manera no invasiva a escala atómica.
Más allá de las aplicaciones biomédicas, el disponer de campos magnéticos tan potentes abre posibilidades de aplicaciones en muchos otros campos de la química y la física. En el campo de la Biología Estructural, este nuevo equipamiento generará sinergias con otras iniciativas singulares en Cataluña, como las instalaciones de microscopia electrónica y el sincrotrón Alba, haciendo de Barcelona un referente internacional único en el Sur de Europa.
Financiación
El equipo ha sido financiado al 100% con fondos del programa europeo NextGeneration a través de una convocatoria específica para ICTS que ha permitido financiar las actuaciones que habían sido incluidas en el plan estratégico, evaluado por un comité internacional y aprobado en 2018. La financiación obtenida también ha cubierto las actuaciones complementarias para su instalación y funcionamiento en condiciones óptimas, por lo tanto, se incluyen los gastos de adecuación de los espacios y la adecuación para llevar a cabo un programa de gestión de los datos generados por los equipos de RMN. Hay que tener en cuenta también la obtención de financiación para un aparato de recuperación y reaprovechamiento del helio líquido proveniente de la evaporación del equipo, que permite un ahorro de energía y de recursos naturales.
La solicitud ha contado con el apoyo de 49 instituciones, grupos de investigación y empresas de toda España.
Ubicación
El equipo se encuentra instalado en el laboratorio de RMN de los CCiTUB ubicado en el Parque Científico de Barcelona, en el edificio singular diseñado específicamente para ubicar aparatos de RMN de muy alto campo. Dentro de la Universidad de Barcelona este equipo está gestionado por los Centros Científicos y Tecnológicos de la Universidad de Barcelona, y forma parte del nodo de Barcelona de la ICTS distribuida de RMN (R-LRB) junto con los otros nodos de Bilbao y Madrid. El equipo también forma parte de la Red de Infraestructuras de Biología Estructural Integrada (ISBIN) que integra varias infraestructuras de investigación a gran escala en España con el objetivo de potenciar la Biología Estructural Integrativa en el sur de Europa.
* Imágenes cedidas por el Dr. Miquel Pons (catedrático de la UB y coordinador científico del nodo de Barcelona de la ICTS R-LRB).