El Parque Científico de Barcelona acoge una infraestructura de RMN única en Europa
La ministra de Ciencia e innovación, Diana Morant; el conseller de Investigación y Universidades, Joaquim Nadal; y el rector de la UB, Joan Guàrdia, han inaugurado hoy el primer aparato de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de muy alto campo de todo el Estado. El nuevo equipamiento se ha instalado en el Laboratorio de RMN de Barcelona- LRB de los Centros Científicos y Tecnológicos de la UB (CCiTUB), en un espacio especialmente diseñado para equipos con campos magnéticos grandes del Parque Científico de Barcelona. Con un coste de 8,9 M€, la infraestructura se ha financiado gracias a una subvención del Ministerio de Ciencia e Innovación y los fondos NextGenerationEU en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia. El aparato forma parte de la Instalación Científica Técnica Singular (ICTS) Red de Laboratorios de RMN de Biomoléculas (R-LRB), que fue iniciada en Barcelona para dar servicio a tota la comunidad científica del país.
Durante el acto de inauguración, la ministra de Ciencia e Innovación, Diana Morant, ha destacado que “este instrumento es un proveedor de esperanza y que su tecnología es decisiva, por ejemplo, para diseñar medicamentos de precisión que nos ayudarán a combatir enfermedades como el cáncer, un reto global que todos toca de cerca”. La ministra también ha manifestado que el instrumento materializa la nueva forma en que “el Gobierno está orientando y priorizando las políticas científicas y de innovación, al servicio de las necesidades de la sociedad”.
La ministra de Ciencia e Innovación, Diana Morant, durante el acto de inauguración de la nueva infraestructura (Foto: Xènia Fuentes/UB).
El conseller Nadal se ha congratulado de la puesta en funcionamiento del nuevo equipo, “que se entronca con la política del Govern de dibujar un arco científico de centros e infraestructuras a lo largo del territorio, piezas nuevas y renovadas de un auténtico ‘Lego científico’ que permite redoblar las capacidades del sistema de conocimiento catalán para seguir haciendo avanzar la investigación”.
El rector de la UB, Joan Guàrdia, ha afirmado que “el Campus Diagonal está destinado a convertirse en el eje de salud más potente del sur de Europa”. «Las infraestructuras de investigación de los CCiTUB y el PCB, la excelencia científica y docente de la Universidad de Barcelona y la futura ampliación del Campus Clínic en la zona conforman una triple hélice que marcará el progreso y conocimiento del país durante varias generaciones».
Construyendo el hub de salud más potente del sur de Europa
La incorporación del nuevo RMN 1.0 GHz a los CCiTUB «potenciará líneas de investigación estratégicas a nivel europeo e internacional y facilitará nuevas sinergias entre redes de investigación», explica Juan Fran Sangüesa, director de los CCiTUB. «También tendrá un impacto directo en el tejido industrial de Cataluña, especialmente en sectores clave como el biomédico y el biotecnológico, sectores donde puede representar un elemento estratégico para mantener la competitividad. Además, en el ámbito académico, el equipo contribuirá a la atracción de talento y a la formación de calidad para nuestros estudiantes».
El aparato se ha instalado en el Parque Científico de Barcelona de la UB, uno de los ecosistemas referentes en Europa en investigación, transferencia tecnológica e innovación, con más de 100.000 m2 construidos y alrededor de 3.000 profesionales de diferentes instituciones trabajando principalmente en el sector de la salud. Actualmente, el PCB tiene prácticamente ocupados los 31.500 m2 destinados a espacios científicos. El PCB trabaja ahora en la habilitación del edificio CUB, concebido inicialmente como auditorio, a fin de habilitar 1.900 m2 adicionales de espacios de laboratorio no experimental y ponerlos a disposición del sector de las ciencias de la vida.
Maria Terrades, directora del PCB, durante la visita que el Parque ha ofrecido a las autoridades en el marco de la inauguración de la equipación de RMN (Foto: Xènia Fuentes/UB).
El primero en toda España y en Europa
Este es el primer equipamiento de toda Europa y el segundo del mundo —después de Japón— que hace uso de superconductores de alta temperatura para generar campos magnéticos en un instrumento de RMN de 1 GHz. Para solucionar los problemas derivados de la resistencia creada por la generación de campos magnéticos ultra intensos a través de la corriente eléctrica de alta intensidad, el nuevo equipamiento hará uso de bobinas diseñadas con materiales superconductores.
Bajo determinadas condiciones, las bobinas superconductoras son capaces de no ofrecer ninguna resistencia al paso de la corriente eléctrica (resistencia cero), y permiten la circulación permanente del flujo eléctrico una vez se haya desconectado de la red eléctrica. En el desarrollo de los superconductores de alta temperatura instalados en el RMN ha jugado un papel esencial el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC). «Así, los nuevos superconductores de alta temperatura mantienen su nula resistencia a temperaturas mucho más altas, admiten corrientes muy intensas y se mantienen como superconductores en campos magnéticos muy altos», ha apuntado Miquel Pons, coordinador científico del Laboratorio de RMN de Barcelona- LRB de los CCiTUB, donde se ubica el equipo y que pertenece a la ICTS Red de Laboratorios de RMN de Biomoléculas (R-LRB).
Para asegurar su sostenibilidad, la UB ha comprado, con la misma ayuda, un sistema de relicuefacción del helio que permite licuar el gas de nuevo, lo que reduce drásticamente el consumo de un recurso tan limitado y aumenta la viabilidad frente a posibles problemas de suministro o aumentos futuros de su coste. El proyecto incluye además el desarrollo de un sistema de gestión de datos que incorporará sistemas de inteligencia artificial y que permitirá asegurar que los datos se puedan encontrar con facilidad y sean accesibles, interoperables y reutilizables, según los principios FAIR de buenas prácticas en la gestión de los datos científicos.
Con la instalación del aparato de RMN de 1 Ghz, la UB vuelve a ser pionera en equipamientos estatales de resonancia magnética de altas prestaciones. En 1999, los CCiTUB adquirieron un equipo de RMN de alto campo —el primer equipo de España de 800 MHz—, que era el más potente en aquellos momentos.
«El aparato de RMN de 1 Ghz tiene un campo magnético un 25 % más alto que el equipo más potente anterior, pero mejora la sensibilidad por el estudio de proteínas en un factor de 2,5 veces, lo que implica un ahorro de tiempo de 6,26 veces. Es decir, un experimento que requería una semana en el equipo de 800 MHz podrá resolverse en un día con el nuevo aparato», ha revelado Miquel Pons.
El nuevo equipamiento de RMN crea un campo magnético 500.000 veces más intenso que el campo magnético terrestre, que permite que los átomos de hidrógeno de las moléculas emitan una señal a una frecuencia de 1 GHz (1000 millones de vueltas por segundo). Foto Xènia Fuentes/UB.
RMN de 1 Ghz: tecnología de vanguardia y aplicaciones
La resonancia magnética nuclear (RMN) es una de las técnicas más potentes para obtener información estructural y dinámica a escala atómica sobre biomoléculas complejas, incluidas sus interacciones y modificaciones que experimentan in vivo. Esta tecnología, que se aplica en áreas de la investigación como la química, la biología y la biomedicina, es decisiva para estudiar las características de las moléculas, distinguir las conformaciones activas de un mismo compuesto, detectar las interacciones entre fármacos y receptores, identificar nuevas dianas terapéuticas y diseñar medicamentos para combatir enfermedades. Como consecuencia, permitirá potenciar la investigación en distintos campos de aplicación, como el uso de proteínas desordenadas como dianas terapéuticas, los fármacos de origen biotecnológico, las proteínas relacionadas con el desarrollo del cáncer, o la caracterización de anticuerpos para el diseño de vacunas.
La técnica de la RMN se basa en las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos. En concreto, la RMN puede detectar y analizar el entorno de los núcleos atómicos que giran y orientan su espín nuclear bajo un fuerte campo magnético externo. El conjunto de las señales de los átomos individuales es el espectro de la RMN. El aparato de resonancia magnética nuclear de muy alto campo incorpora un imán híbrido de última generación que incluye un nuevo superconductor de alta temperatura. De esta forma, es posible crear un campo magnético suficiente para llegar a la frecuencia de 1 GHz. La capacidad de distinguir cada uno de los átomos dentro de una molécula depende de la potencia del imán.
«La RMN utiliza imanes muy potentes y la capacidad para distinguir cada uno de los átomos dentro de una molécula depende de la potencia del imán. Con campos magnéticos tan elevados se consigue una ganancia importante de resolución y sensibilidad, así como una disminución significativa en el tiempo de adquisición de datos. Esto supondrá un gran impulso para el estudio estructural y dinámico de biomoléculas complejas», ha concluido Pons.
