26 octubre 2013

El pasado jueves tuve la fortuna de poder participar en un programa muy especial de El nanoscopio (@Elnanoscopio). El nanoscopio es un programa de radio digital en Radio3w dedicado a la Ciencia en el que se habla mucho de Química. Dirigido por Luis Moreno y con un equipo de lujo formado por Bernardo Herradón (@QuimicaSociedad) y Fernando Gomollón (@gomobel), permite abrir una ventana al nanomundo orientada a un público muy amplio.


Pero el programa del otro día era un poco diferente. Luis quiso que fuera un homenaje a Bernardo por su cumpleaños. Para ello contó con la participación de amigos de Bernardo que iban entrando en antena y hablando y comentando diferentes aspectos, que alrededor de la Química, están presentes en la vida de Bernardo. Simplemente por eso, fue un lujo especial poder participar. Además de Bernardo y Fernando también participaron Daniel Torregrosa (@DaniEPAP), Javier García (@javiergarciamar) y Sergio Menargues (@aigorkimika). ¡Grandes!

Yo hablé con Bernardo de política científica y de la manera en que esa política está íntimamente unida a la divulgación. Los científicos debemos exigir una financiación adecuada de la Ciencia y como contrapartida debemos generar conocimiento, básico y/o aplicado de calidad. Pero quien verdaderamente debe y puede demandar ese trato para la Ciencia es la sociedad. Y para ello, como para otras muchas cosas, necesitamos una sociedad informada científicamente, una sociedad que aprecie la Ciencia, lo fácil (sus aplicaciones inmediatas) y lo más complicado, la Ciencia básica. Divulgar en todos los frentes es obligatorio. Y Bernardo lo hace por tierra, mar y aire. En la radio, en la televisión, en la prensa, en las redes sociales... Es un todoterreno de la divulgación de la Química. 

Además esta divulgación es imprescindible para poder atraer a los mejores jóvenes hacia las carreras científicas y hacia la Química en concreto. Sólo así los grupos de investigación podrán regenerarse con jóvenes entusiastas y comprometidos con su trabajo. Sólo así los grupos de investigación podrán seguir desarrollando su trabajo con esperanza de futuro. No es baladí el fin que se persigue. Por eso es necesario e imprescindible el trabajo de Bernardo, por eso, y haciendo un guiño al nombre del Blog, el título del post de hoy, Más Bernardo, por favor.

Tampoco quiero dejar de escapar la oportunidad de felicitar a Luis por la iniciativa, ¡el chico electrón no para! Y a Fernando por implicarse de forma tan activa en el programa. Jóvenes como Luis y como Fernando son piezas imprescindibles para dar un lavado de imagen a la Química y acercarla al público más joven. El entusiasmo que desbordan los dos es contagioso y espero que se extienda a estudiantes, profesores de primaria, de secundaria y de universidad. ¡Un poco, sólo un poco, sería suficiente!

Os dejo un enlace al programa. Luis publicará también un post con motivo del programa y actualizaré el mío con un enlace al Cuaderno de Calpurnia Tate.



Ah! Felicidades Bernardo!! 

Posted on sábado, octubre 26, 2013 by Héctor Busto

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12 octubre 2013

Este miércoles se ha fallado el Premio Nobel de Química 2013 y ha sido otorgado al campo de la Química Computacional. Un de los galardonados ha sido el científico Martin Karplus. No voy a entrar en un análisis de lo que supone el Nobel a la Química Computacional ni a Karplus en particular. Al día siguiente de la concesión apareció una excelente entrada de Xabier López en su blog explicando el premio Nobel y hablando de sus años junto con Karplus como investigador posdoctoral. Magnífica entrada. No se puede decir mucho más. Pero yo no quiero dejar pasar la ocasión de comentar algo relacionado con Karplus y que se maneja de forma rutinaria en las investigaciones de nuestro grupo en la Universidad de La Rioja y en muchisimos otros: la ecuación de Karplus.

Gráfica obtenida con los resultados de la ecuación de Karplus

A la hora de evaluar las propiedades de una determinada molécula no solo es importante conocer los átomos que la componen. La actividad de una molécula, ya sea grande (como una proteína) o pequeña (como muchos fármacos) viene decisivamente influenciada por su estructura tridimensional. Para entender su mecanismo de acción no nos vale con ver la película normal, necesitamos ver la película en 3D. Para ello hay dos técnicas fundamentales, la difracción de rayos X y la Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Para acceder a la primera es necesario tener cristales adecuados del compuesto y además la estructura resultante nos proporcionará solo la estructura en estado sólido. Sin embargo, muchas de las moléculas que se pretenden estudiar, como los fármacos por ejemplo, son pequeñas, con gran movilidad y su estructura depende fuertemente del disolvente en el que están. Aquí es donde entra en juego la RMN y el estudio de la estructura, fundamentalmente en disolución acuosa.


Un experimento normal de RMN en el que analizamos los hidrógenos (H) que están en la molécula se denomina como 1H RMN. Muestro el resultado para una molécula sencilla como el etanol en la siguiente figura a la que denominamos espectro, y sí, sorprendentemente los químicos sacamos información de ahí. En función de a lo que está unido el átomo de hidrógeno, las señales que se observan salen con uno u otro desplazamiento a lo largo del eje. Y con esto somos capaces de saber como están organizados los átomos en la molécula, qué átomo está unido a que otro átomo. ¿Pero y la estructura tridimensional? ¿La película 3D?

Espectro de RMN de una sencilla molécula como el etanol. A mayor tamaño de las moléculas y mayor número de hidrógenos, mayor complejidad.

Además existe una información que da el 1H RMN que se llama constante de acoplamiento, denotada como J y que se miden a través de esas "rayas" que tiene cada señal, 4 la azul y 3 la roja. Este parámetro es básicamente dependiente del número y posición de los otros hidrógenos que el átomo de hidrógeno que estamos analizando tiene cerca. Estas cosas se explican con espines y un poco (o mucho) de Física. Y aquí es donde aparece Karplus y su ecuación. A efectos prácticos la ecuación de Karplus nos puede correlacionar determinadas constantes de acoplamiento con el ángulo que forman los enlaces de esos hidrógenos analizados. Dicho fácil, la ecuación de Karplus permite correlacionar un dato experimental en disolución con la estructura 3D de la molécula en ese disolvente. Concretamente la ecuación de Karplus nos correlaciona dos hidrógenos unidos a través de 3 enlaces (como el que se muestra en la figura de abajo) con el ángulo diedro que forman (ángulo formado por dos semiplanos que se cortan) y por tanto podemos analizar la rotación de ese enlace. Si quieres saber algo más, no eres químico y te atreves, sigue leyendo.

Relación entre las constantes de acoplamiento y el ángulo diedro que forman los hidrógenos a través de la ecuación de Karplus

Ya que la cosa es un poquito más compleja y, por lo general, una molécula pequeña no tiene solo una estructura 3D, sino que se siente cómoda (entraríamos en conceptos energéticos) adoptando varias disposiciones. El RMN, y por tanto la ecuación de Karplus nos da un promedio de esas estructuras 3D. En moléculas más grandes esa movilidad es más reducida y la estructura 3D más “definida”. Para afinar todos estos parámetros intervienen más experimentos y datos de RMN y cálculos teóricos y aquí volveríamos a hablar de la Química Computacional y del Nobel otorgado este año. Y de esto hablaré en otros post.

La importancia de conocer la estructura 3D de las moléculas es fundamental en el desarrollo de nuevos fármacos. Conocer el modo de acción del fármaco y la forma en la que interacciona con su objetivo, es decir el reconocimiento molecular, permite agilizar las investigaciones farmacológicas. Estamos muy lejos de evitar los ensayos in vitro, los ensayos en animales, las fases clínicas…, pero el avance es innegable.  Y este vuelve a ser un caso, como tantos, de Ciencia (básica) y de sus posteriores aplicaciones (aplicada). Sin la primera no existe la segunda. Y un caso de interdisciplinariedad; Química, Física, Matemáticas, Biología...  





Este post participa en la Edición del Ni del Carnaval de Química que organiza Ramón Andrade en su gran blog Flagellum.

PD Esta entrada de Más Ciencia, por favor también está enlazada en el magnífico post de Xabier que he mencionado al principio "Bailando con Proteínas y el NobelDe el rescato este genial párrafo: 

Porque esto hay que decirlo ahora, que al parecer está de moda decir que nuestra Universidad Pública es de muy baja calidad, y hay que quitarle financiación: Nuestra Universidad Pública hizo que mucha gente como yo, hijo de un carpintero y de un ama-de-casa, pudiera investigar y publicar con un Premio Nobel ¿No os parece que esto quiere decir algo sobre la Universidad Pública? Algo bueno me refiero.

Posted on sábado, octubre 12, 2013 by Héctor Busto

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06 octubre 2013

Este fin de semana he disfrutado formando parte del jurado de Ciencia en Acción como miembro de la Real Sociedad Española de Química. Ciencia en Acción es una feria científica que pretende presentar la ciencia de una manera atractiva y motivadora de tal forma que los jóvenes y el público se interesen por ella. Esta feria, este festival de la Ciencia, que es Ciencia en Acción está dirigido a estudiantes, profesores, investigadores y divulgadores de la comunidad científica, en cualquiera de sus disciplinas.

Logo de Ciencia en Acción


Previamente y antes del verano, como miembros del jurado nos dedicamos a realizar una preselección de los trabajos presentados en la diferentes secciones. Había mucha calidad en la mayoría de ellos y el entusiasmo de profesores y alumnos se intuía.

Y esto último es lo que he corroborado en la fase final de Bilbao. Entusiasmo a raudales por la Ciencia. Entusiasmo de mayores, jóvenes y niños. Muchas veces este entusiasmo de la Ciencia se ve reflejado bajo el apelativo de “friki” otorgado a aquellos que lo profesan. Esta palabra ya está incluida en el diccionario de la Real Academia Española. Y tiene las siguientes acepciones:

1. adj. coloq. Extravagante, raro o excéntrico.
2. com. coloq. Persona pintoresca y extravagante.
3. com. coloq. Persona que practica desmesurada y obsesivamente una afición.

Realidad aumentada aplicada a experimentos de Física


Pues no, esto que se ha vivido este fin de semana en Bilbao no entra en ninguna de ellas. La Ciencia no es extravagante o rara, esta en todo lo que nos rodea. Las personas que llenaban el Bizkaia Aretoa no eran ni pintorescas ni extravagantes.  Tampoco practicamos con desmesura una afición, primero porque la Ciencia no es una afición, es una necesidad, es el lenguaje del siglo XXI y segundo porque el entusiasmo no significa desmesura.

Experimentos con láseres para la enseñanza de óptica


Insisto, la vivencia de la Ciencia es una necesidad en el siglo XXI. Igual que es una necesidad la unión de voluntades entre la Universidad, la Educación Secundaria y la Educación Primaria. Y tal vez eso es lo que más me gusto de Ciencia en Acción. Profesores universitarios, de secundaria y de primaria y alumnos universitarios de secundaria y de primaria sabiendo ofrecer el lado más entretenido de la Ciencia. Pero esto no debe de quedar aislado en un mero acontecimiento puntual. Esta sinergia a nivel científico debe de ser el pan de cada día. Y en esto los profesores de Universidad tienen/tenemos mucho que decir. Es obvio que estas actividades no cuentan para nuestro curriculums, que no están dentro de nuestras funciones como docentes e investigadores. Pero también es obvio que si queremos seguir teniendo un papel relevante como docentes e investigadores necesitamos alumnos ilusionados con la Ciencia y más importante, necesitamos una sociedad científicamente alfabetizada que exija a sus políticos una financiación adecuada de la Ciencia. No podemos mirar a otro lado.

El jurado examinando una de las demostraciones. !Un barco, sí, un barco!


Dejo unas cuantas fotos de las diferentes demostraciones científicas que pude ver. Otras muchas, por mi labor de jurado, se me quedaron en el tintero. Acabo con el título que encabeza el post: Ciencia en Acción: Ciencia necesaria, acción obligatoria. Enhorabuena a la organización por mantener esta actividad en pie. Enhorabuena a los premiados, pero sobre todo enhorabuena a todos los participantes.

Experimentos de Química con el Museo Guggenheim detrás como testigo 

Posted on domingo, octubre 06, 2013 by Héctor Busto

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