Acelerar electrones para estudiar glóbulos rojos

La investigadora del Instituto de Investigación, Desarrollo e Innovación en Biotecnología Sanitaria de Elche (IDiBE) de la UMH María del Mar Ortega-Villaizán estudia los mecanismos y proteínas que los glóbulos rojos de los peces usan para alertar y combatir el ataque de los virus. Para estudiar este tipo de células, los eritrocitos, ha utilizado el Sincrotrón ALBA, que permite visualizar estructuras atómicas y moleculares. Sus hallazgos servirán para reforzar el sistema inmunitario de los peces de piscifactoría de forma sostenible y así garantizar el consumo mundial de pescado que se ve afectado por epidemias víricas. 

Los datos obtenidos que ayudaron al grupo de investigación en su trabajo experimental fueron cosechados gracias a las convocatorias del Sincrotrón ALBA en septiembre de 2021 y más concretamente, a través de la microscopía de infrarrojos con luz de sincrotrón, la llamada línea MIRAS o Micro-Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier, para identificar las vibraciones moleculares y la composición química de los materiales. 

Imagen de un eritrocito a partir de la luz del sincrotrón ALBA
Imagen de un eritrocito a partir de la luz del sincrotrón ALBA

Este tipo de técnicas y métodos destinados a hacer visible los objetos diminutos, son metodologías que permiten estudiar y analizar células o muestras biológicas poco investigadas, como son los eritrocitos de peces, y que permiten obtener en un tiempo breve respuestas rápidas, precisas y globales sobre modificaciones y alteraciones de esas células ante estímulos concretos. 

Estas son algunas de las técnicas y métodos que el sincrotrón ALBA pone a disposición de investigadores españoles o extranjeros, de instituciones públicas o privadas, que quieran presentar una propuesta científica relacionada con la luz de sincrotrón a través de sus convocatorias de ayudas públicas. 

Cómo funciona el sincrotrón ALBA

Un sincrotrón es un aparato que acelera electrones a velocidades cercanas a la de la luz a lo largo de una circunferencia. En este recorrido, los electrones emiten un tipo de luz concreta: la luz de sincrotrón, que sirve para estudiar la materia a escalas atómicas y moleculares. Con la luz de sincrotrón, se pueden hacer experimentos para comprobar la eficacia de un medicamento, estudiar partículas hipotéticas o descubrir el grosor de las capas de pintura con las que Leonardo da Vinci pintó La Gioconda. Hay varios sincrotrones en todo el mundo, pero ALBA, situado en Cerdanyola del Vallès (Barcelona), es el único sincrotrón del Estado español.

Grupo de investigación del IDiBE de la UMH en su visita al sincrotrón de ALBA 2021
Grupo de investigación del IDiBE de la UMH en su visita al sincrotrón de ALBA 2021

Se trata de un acelerador de partículas, pero no es como el Large Hadron Collider (LHC) de Suiza. El objetivo del Sincrotrón ALBA es acelerar electrones para generar luz. Dicha luz se utiliza para llevar a cabo experimentos como, por ejemplo, estudiar las células afectadas por un virus a fin de encontrar medicamentos para curarlas. En cambio, el objetivo del LHC es acelerar protones para hacerlos colisionar y estudiar sus propiedades o descubrir si están formados por partículas más pequeñas. Además, mientras que el LHC tiene una circunferencia de 28 kilómetros, el tubo del Sincrotrón ALBA tiene un perímetro de 268 metros. Es más pequeño porque requiere menos energía. 

Actualmente, el centro situado en Cerdanyola del Vallès cuenta con ocho líneas de luz operativas tanto de rayos X blandos como duros, por lo que el complejo científico permite generar hasta 6.000 horas de luz anualmente y ofrecer servicio a más de 2.000 investigadores tanto de la comunidad académica como del sector industrial. Una energía que se obtiene gracias al acelerador lineal (LINAC) y un propulsor de baja emitencia que alcanza los 3 gigaelectronvoltios o GeV, una unidad de medida que se utiliza para explicar las energías o las masas de las partículas elementales.

Además de pertenecer a la red de Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS), el Sincrotrón ALBA está gestionado por el Consorcio para la Construcción, Equipamiento y Explotación del Laboratorio de Luz Sincrotrón (CELLS) y cofinanciado a partes iguales por las administraciones española y catalana.

Convocatoria públicas Sincrotrón ALBA 2022

En lo que respecta a las convocatorias públicas del complejo, dos veces al año se abren los plazos de presentación de solicitudes. Para este 2022, la primera convocatoria de ayudas dio el pistoletazo de salida el pasado 31 de enero y concluirá el 1 de marzo antes de las 14.00h. La documentación necesaria y la solicitud de acceso se deberán presentar en formato electrónico y la financiación que puede alcanzar cada proyecto anualmente ronda los 60.000 euros por estudio. 

Las investigadoras del IDiBE Sara Puente, María del Mar Ortega-Villaizán, Ana Joaquina Pérez Berna y Verónica Chico en la línea MISTRAL. en su visita al sincrotrón de ALBA 2021
Las investigadoras del IDiBE Sara Puente, María del Mar Ortega-Villaizán, Ana Joaquina Pérez Berna y Verónica Chico en la línea MISTRAL. en su visita al sincrotrón de ALBA 2021

Un comité científico internacional selecciona las propuestas de experimentos más interesantes. Los grupos de investigación públicos, como el de María del Mar Ortega, pueden usar el sincrotrón sin pagar nada, pero a cambio tienen que comprometerse a publicar los resultados de sus investigaciones para que la sociedad pueda beneficiarse de ellos.

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