nº19diciembre 2019

CIENCIA Y TECNOLOGÍARevista anual de la Asociación Red de Centros de Investigación Cooperativa del País Vasco

Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y transversalesMesa de IdeasCompartiendo diferentes opiniones sobre un tema central para el avance investigador

Richard HendersonJesús Jiménez Barbero entrevista al Premio Nobel de Química 2017

El Año Internacional de la Tabla PeriódicaEditorial de Luis Liz Marzan

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Contenidos

Editorial 04Luis Liz Marzan, Director General de CIC biomaGUNE, nos habla del Año

Internacional de la Tabla Periódica.

Diálogos científicos 06Jesús Jiménez Barbero entrevista a Richard Henderson, biólogo molecular y

físico escocés Premio Nobel de Química 2017.

Investigación en vivo 14Electrospinning de péptidos y proteínas para fibras ultrafinas. Alex Bittner.

Imagen preclínica estructural, funcional y molecular. Compañeros imprescindibles para estudios farmacéuticos, caracterización de

nanopartículas y aplicaciones teranósticas. Jesús Ruiz-Cabello, Pedro Ramos-Cabrer y Jordi Llop.

Entorno CIC 22Mesa de ideas

Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y transversales con Nuria Gisbert, Estibaliz Hernáez, José María Pitarke,

Mercedes Aja, José Amores y Asier Urzelai.

Artículos de Rosa Barrio, Daniel Bielsa, Abdelali Zaki, Yasmina Portillo, Pedro L. Arias,

Abdessamad Faik, Yusuke Tomita, Hidetoshi Fujii, Ibai Gallastegi y Julián Izaga.

De la ciencia al emprendimiento 60En busca de la precisión para alcanzar el éxito en la robótica de salud.

Cyber Surgery.

Industria e investigación 62Producción radiofarmacéutica para diagnósticos oncológicos.

Curium Pharma.Hacia una nueva tecnología basada en la espintrónica. Intel.

Científicos ilustres 66 Jordi Llop. Maria Salomea Skłodowska: retazos de un diario nunca escrito.

En 1869, el químico ruso Dmitri Ivanovich Mendelejeff (o Mendeleev, como le conocemos aquí) publicó un artículo en la revista alemana Zeits-chrift für Chemie, titulado “Sobre la relación de las propiedades de los elementos con sus pesos atómicos”. A pesar de que las relaciones entre las propiedades de ciertos elementos químicos habían sido estudiados por muchos otros científicos con anterioridad, el trabajo de Mendeleev fue el primero que permitió no solo entender, y en algunos casos co-rregir, las propiedades de elementos que ya habían sido descubiertos, sino también predecir las propiedades de otros elementos que todavía estaban por descubrir. Aunque esta aportación puede parecer trivial, el impacto que ha tenido en el desarrollo de la ciencia y en gran parte de los materiales y desarrollos tecnológicos que hoy conocemos, ha sido absolutamente extraordinario. Es de destacar que la ordenación pro-puesta por Mendeleev (basada en masas atómicas) concuerda casi a la perfección con la concepción actual basada en el aumento de su número atómico (número de protones en el núcleo), así como en la forma en la que los electrones van llenando niveles discretos de energía, en los átomos de cada elemento. Muy impresionante si se tiene en cuenta que la existencia de protones y electrones no fue demostrada hasta casi 50 años más tarde.

Este año se cumplen por tanto 150 años de la publicación de esta tabla y su importancia ha sido reconocida por las Naciones Unidas al declarar

2019 como el Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos. De esta forma, la ONU ha querido reconocer la necesidad de desarrollar una creciente conciencia global sobre el papel clave que juega la quími-ca en el desarrollo sostenible, al proporcionar importantes soluciones a desafíos globales tales como la energía, la alimentación, la salud o la educación. Otro mensaje que se puede extraer de esta declaración es la importancia de la investigación básica, como fuente de conocimiento que resulta esencial para poder avanzar en el desarrollo tecnológico.

Me permito aprovechar esta efemérides para reivindicar las importan-tes aportaciones realizadas por mujeres en el descubrimiento de varios elementos químicos. Es fácil recordar a la doble ganadora del Premio Nobel, Marie Slodowska-Curie, precisamente por los descubrimientos del polonio y del radio, pero no es el único caso. Lise Meitner realizó una contribución muy importante al descubrimiento del elemento 91, protactinio, trabajando junto a Otto Hahn. También en Alemania, Ida Noddack descubrió el renio, junto a su marido Walter Noddack y a Otto Berg. Como solía suceder en aquella época, la contribución de Ida no fue reconocida como propia, porque trabajaba como ayudante en el despacho de su marido. Un caso excepcional es el de Marguerite Perey, única descubridora del francio en 1939, trabajando bajo la dirección de Irène Joliot Curie (hija de Marie Curie) en París. Perey fue la primera mu-jer elegida a la Academia Francesa de Ciencias, en 1962.

El Año Internacional de la Tabla Periódica

Luis Liz MarzánDirector Científico CIC biomaGUNE

Consejo EditorialRicardo DíezJosé EsmorisNuria GisbertFélix M. GoñiJoseba JauregizarJesús JiménezLuis Liz MarzánXabier de MaidaganJosé María PitarkeJesús M. RodríguezEduardo AnituaAlfonso UrzainkiDirectoraNuria GisbertColaboranLuis Liz MarzanJesús Jiménez BarberoAlex Bittner Jesús Ruiz-CabelloPedro Ramos-CabrerJordi LlopRosa BarrioDaniel BielsaAbdelali ZakiYasmina Portillo Pedro L. AriasAbdessamad FaikYusuke TomitaHidetoshi FujiiIbai GallastegiJulián IzagaMarieta VargasCoordinación Begoña Ortiz de LatierroCiudadano Kane ComunicaciónDiseño y maquetaciónCiudadano Kane ComunicaciónReportajes fotográficosGabriel Fernández GuevaraAdrián Ruiz de HierroMarieta VargasEdita CIC Network Asoc. Red de Centros de Investigación Cooperativa del País VascoParque Tecnológico de Bizkaia, Ed. 80048160 Derio (Bizkaia)info@cicnetwork.esDepósito legalSS-1228-2006

Esta revista no se hace responsable de las opiniones emitidas por sus colaboradores. Queda prohibida la reproducción total o parcial de los textos y elementos gráficos aquí publicados.

También es importante recordar nuestras propias contribuciones. Es bien co-nocido el aislamiento del wolframio por los hermanos Fausto y Juan José Elhu-yar en el seminario de Bergara en 1783, sin duda un gran logro de la ciencia realizada en Euskadi, hasta el punto de que recientemente Bergara ha sido re-conocida por la European Physical Society como “Sitio histórico de la ciencia”. Una vez más, este descubrimiento fue casi inesperado, fruto del tratamiento con carbón vegetal de muestras de mineral procedentes de distintos sitios de Europa. Mucho tiempo más tarde, el nuevo metal sirvió para alumbrar miles de millones de bombillas eléctricas en todo el planeta. Menos conocido es el descubrimiento del vanadio por Andrés Manuel del Río, discípulo de Fausto Elhuyar, durante su trabajo en México en 1801. El vanadio juega un papel esencial en muchas aleaciones y como aditivo en aceros. Por último, consta que el primer aislamiento del platino fue realizado por otro español, Antonio de Ulloa, durante su estancia en Ecuador en 1735. No es necesario recordar la gran importancia del platino en catálisis o como terapia de cáncer en forma de cis-platino, entre otras importantes tecnologías.

Podría parecer pues, que en el siglo XXI hablar de la tabla periódica está com-pletamente anticuado. Sin embargo, los últimos elementos descubiertos (ni-homio, moscovio, tenesino y oganesón), se han añadido a la tabla en 2016. Es cierto que estos elementos se han sintetizado en reactores nucleares, en general con tiempos de vida muy cortos, pero siguen confirmando la validez de los principios establecidos hace 150 años.

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“Necesitamos tener la investigación blue skies y también se necesita investigación aplicada. Para lograrlo, hay que conseguir motivar a los científicos”El Director Científico de CIC bioGUNE, Jesús Jiménez Barbero, conversa en estos diálogos científicos con el biólogo molecular y biofísico Richard Henderson, Premio Nobel de Química en 2017 y pionero en el campo de la microscopia electrónica. A lo largo del encuentro, Henderson hace un repaso por los principales logros de su exitosa carrera científica y expone su opinión sobre como se logra generar un ambiente de apoyo a la ciencia en la sociedad, una clave imprescindible para impulsar el trabajo de investigación.

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Tras la universidad en Escocia y el doctorado, del que ya hablaremos más adelante. ¿el postdoctorado en Yale, de 3 años, fue sobre los cana-les de sodio?Sí. Cuando iba a ir a Yale, hice una solicitud para una beca de investigación, la beca Helen Hay Whitney. Después de unos dieciocho meses, el jefe de grupo del que yo formaba parte, un químico teórico chino-americano muy inteligente, de repente anunció que iba a dejar Yale para irse a Buffalo. De su grupo de doce personas, tres de nosotros teníamos nuestro propio dinero y no nos fuimos a Buffalo. Entonces, como él había desaparecido, durante el último año en Yale me fui desde el Departamento de Química al de Biofísica Molecular y Bioquímica. Y allí estaban Fred Richards y Tom Steitz.

Muy bien, ¿no? Sí, pero en un principio mi idea era trabajar en dos proyectos. Yo había tra-bajado con quimotripsina, que era la tercera o cuarta estructura de proteínas que se había resuelto. Puesto que existen muchas enzimas, pensé en elegir otra, quizás más interesante que la quimotripsina y ese sería el siguiente paso en mi carrera. Y al mismo tiempo, haría Resonancia Magnética Nuclear, RMN de carbono-13, sobre el sustrato de quimotripsina. Sobre esto fue lo que escribí en mi propuesta para la beca postdoctoral que fue aprobada.

Entonces llegué a Yale con los dos proyectos. Primero el de C-13. Escribí a mi supervisor del doctorado, David Blow, que me contestó: “Puede que Bob Shulman” (un experto en Resonancia Magnética Nuclear que estaba en Bell Labs) esté haciendo eso”. Deberías ponerte en contacto con él”. Así que me puse en contacto con él y me dijo: “Ven y cuéntanos tu idea”. Me fui a Bell Labs y di un seminario.

Sí, en Bell Labs fueron muy buenos en RMN durante muchos años.Sí, Dinshaw Patel, la mano derecha de Shulman, dijo que era una idea muy interesante. En concreto, me dijo: “Lo haremos nosotros”. Y yo le contesté: “Fantástico, me evitará muchas molestias”. Contrataron a un chico holandés

que lo hizo, resultó medianamente interesante y con el tiempo lo publicaron muy bien.

Y luego, para el otro proyecto, elegimos la nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reductasa del cloroplasto de la espinaca. Era de color amarillo, así que la purificamos y la cristalizamos. Luego nos enteramos de que Martha Ludwig, que había trabajado con Tom Steitz y Bill Lipscomb, estaba ahora trabajando en ello en Ann Arbor, Michigan. Así que nos dijimos: “Bueno, se lo dejaremos a Ann Arbor.”

Así que, básicamente, los dos proyectos los hicieron otros.

Cuando se lo dije a mi patrocinador postdoctoral, Ray Wong, éste dijo: “Eres un chico joven. Yo no haría esas enzimas. Hay cientos de ellas. Deberías ha-cer algo que tenga importancia dentro de 20 años”.

Así que me fui a casa y pensé que el consejo era muy bueno. No debería fiarme sólo de mis instintos, así que me dije: “Venga, nos olvidaremos de estos proyectos en los que estaba basada la beca postdoctoral”. Por aquel entonces, la gente ya empezaba a estar interesada en las proteínas de mem-brana. En 1970, nadie sabía nada sobre esto, no tenían ni idea. Había algu-nas teorías, pero eran una basura, así que me dije: “Muy bien, trabajaremos con proteínas de membrana”. Entonces me pregunté a mí mismo cuál era la membrana más interesante y pensé: los canales de sodio con voltaje regula-do. Así que empecé con ellos. Al principio, nada de lo que hacíamos funcio-naba. Estaba en el Departamento de Química y lo único que podías hacer allí era sintetizar moléculas.

Sí, síntesis pura.Pensé: “Vale, sintetizaré algunos compuestos que se unirán a los canales de sodio y entonces los podré usar. A lo mejor puedo aislarlos en las colum-nas de cromatografía por afinidad”. De hecho, sinteticé cuatro compuestos nuevos.

¿Usted solo?Yo solo. Llegué a ser muy bueno en ello. Los sinteticé y dije: “Vale, tengo mis 4 compuestos. Ahora necesito encontrar a alguien que pueda medir si bloquean los nervios”. Así que acudí a distintas personas en Woods Hall y sitios así. Encontré a un escocés llamado Murdoch Ritchie, en Yale, al que le encantaba hacer experimentos. Además, era el director del Departamento de Farmacología. Le llevé mis compuestos y usamos unos nervios que Mur-doch había sacado de un conejo. No pasó absolutamente nada, el experi-mento fue completamente inútil. Entonces, ¿qué más? Había otro chico en el Departamento de Química que se llamaba Martin Saunders, y la segunda idea, aparte de sintetizarlas, era conseguir toxinas. Así que me dije: “Los ner-vios los bloquea la tetrodotoxina”. Así que compramos tetrodotoxina. Martin Saunders tenía en el sótano un laboratorio para hacer el etiquetado de tri-tio de cualquier cosa. Nadie había utilizado ese laboratorio, así que hicimos que nos lo abrieran. Estábamos en el sótano, era oscuro y había telarañas. Estábamos en 1970, pero en la campana de humos, en el laboratorio de tri-tio, no nos importaba. Martin tenía 10 litros de T2O, agua con tritio, en un sistema de vacío. Así que pusimos todo en marcha y añadí mi compuesto y lo conectamos. Hubo una descarga eléctrica y conseguimos una cantidad de tetrodotoxina radioactiva. Entonces volví al laboratorio de Murdoch Ritchie, que cogió sus conejos y sus nervios. Así conseguimos la señal y luego hicimos la unión con la molécula radioactiva. Pasé la mayor parte de los tres años ha-

DIÁLOGOS CIENTÍFICOS - Jesús Jiménez y Richard Henderson

Richard Henderson es un biólogo molecular y físico escocés pionero en el campo de la microscopia electrónica de moléculas bio-lógicas. Fue premio Nobel de Química en 2017 con Jacques Dubochet y Joachim Frank. Doctor por la Universidad de Cambridge, ha realizado contribuciones fundamentales a muchos de los enfoques utilizados en el microscopio electrónico de partículas individuales y ha sido pionero en el desarrollo de detectores directos de electrones, lo que reciente-mente ha permitido que la microscopía crioelectrónica de partículas individuales haya alcanzado sus objetivos. En los últimos años, Hen-derson ha vuelto a la investigación práctica centrada en el microsco-pio electrónico de partículas individuales. Habiendo sido uno de los primeros defensores de la idea de que la microscopía electrónica de partículas individuales es capaz de determinar modelos de resolución atómica para proteínas. Es miembro de la Academia Nacional de Cien-cias Royal Society.

“Empecé con la microscopía de electrones y las proteínas de membrana viniendo de la enzimología y la cristalografía por difracción de electrones”

“Mi patrocinador postdoctoral me dijo que “eres un chico joven yo no haría esas enzimas, hay cientos de ellas. Deberías hacer algo que tenga importancia dentro de 20 años. Entonces me pregunté a mi mismo cuál era la membrana más interesante y pensé: los canales de sodio con voltaje regulado”

ciendo tetrodotoxina y saxitoxina marcadas radioactivamente con Murdoch. De hecho, conseguimos unos cuantos artículos e incluso empezamos con la bioquímica. Yo era postdoctoral y vino otro chico, Greg, que era estudian-te de doctorado, así que le dije: “Yo trabajaré con los canales de sodio con voltaje regulado. ¿Por qué no trabajas tú con el receptor de la acetilcolina?” Greg consiguió toxina de cobra, utilizó el método GEL, y aparecieron unos cincuenta picos. Greg eligió el pico, toxina de cobra, y dijo: “Vale, tengo un pico en el lugar correcto, pero ¿cómo sé que es una toxina?”. Así que pidió 20 ratones, cogió su pico y se lo inyectó a los ratones. Los del medio murieron, pero los del borde escaparon. El Departamento de Química no tenía instala-ciones adecuadas para esto y los ratones de Greg se comieron mi equipo. Así que, básicamente, nos lo pasamos muy bien.

Después de dos años, decidí que los canales de sodio con voltaje regula-do, que habíamos purificado en parte, eran todavía muy inestables. Así que me dije: “Este es un proyecto muy bueno pero (la clonación no se había in-ventado todavía) va a costar por lo menos treinta años. Por lo tanto, debo elegir una proteína de membrana más simple, una que se pueda conseguir en gran cantidad”. Asistí a una conferencia de Walter Stoeckenius, de San Francisco, que había descubierto la bacteriorrodopsina. Ésta era la primera conferencia que daba. Me dije: “Esto es muy interesante, mucho más fácil de trabajar”. Sin embargo, por otro lado, lo acababa de descubrir y todavía estaba trabajando en ello, así que lo dejé estar durante dos años. Luego miré lo que estaban haciendo. Era completamente inútil. Iban definitivamente en la dirección equivocada.

Así que convencí a Don Engelman, de Yale, que había trabajado con Stoecke-

nius. Le dije: “Le vamos a llamar, vamos a conseguir las bacterias y las vamos a cultivar nosotros con la esperanza de resolver la estructura”. Finalmente hicimos eso. Llamamos a Stoeckenius y nos dijo: “Ya estamos haciendo eso, estamos haciendo la estructura. Tengo mis propios expertos y no quiero colaborar”. Nosotros contestamos: “No, si nosotros tampoco queremos co-laborar, lo único que queremos es la cepa bacteriana”. Así que nos la envió y cultivamos la bacteria. Dejamos el laboratorio de Tom Steitz hecho un de-sastre, olía fatal, pero conseguimos la bacteriorrodopsina.

Trabajé en ello alrededor de un año, en paralelo con los canales de sodio. Si vuelvo la vista atrás ahora, diría que estuve tres años haciendo eso. Publica-mos seis o diez artículos cuya significancia se la daba el hecho de ser nuevos, pero se veía que no estábamos progresando, ni llegando a nada. De hecho, todas las cosas que hicimos, docenas de cosas, nos llevaban a un callejón sin salida. Por supuesto, cuando me fui a Cambridge, continué con la bacterio-rrodopsina. Teníamos dos ideas, dos opciones, similares a las dos ideas de Yale. Pero ninguna de las ideas funcionó.

“Hay estudiantes que son calculadores, pero hay otros a los que publicar en Nature no les importa para nada, solo les interesa la investigación”

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Sin embargo, después de dos o tres meses, conocí a Nigel Unwin, que no estaba haciendo nada sobre proteínas de membrana, sino que estaba em-pezando con la microscopía de electrones. Así que empezamos a trabajar juntos. Diría que yo había probado veinte o treinta cosas diferentes, el tipo de trabajo que se podía publicar pero que no llevaba a ningún sitio. Sin em-bargo, en cuestión de dos días, supimos que el experimento con Nigel sobre toxinas bacterianas iba a funcionar. De hecho, Nigel, viendo lo fácil que era, cambió toda su investigación y ya trabajó con proteínas de membrana el resto de su carrera. Yo, por mi parte, me cambié a microscopía de electrones.

¿Se dio cuenta inmediatamente de la importancia del experimento y de los resultados? Sí. Fuimos dos personas con intereses completamente diferentes que deci-dimos colaborar durante un par de años y descubrimos un área de inves-tigación inexplorada. Usando sus habilidades, Nigel fue capaz de hacer un montón de trabajo sobre proteínas de membrana y con este aprendizaje ambos cambiamos de dirección. Creo que nunca hemos vuelto a colaborar, aunque escribimos una o dos revisiones y cosas así. Luego, Nigel se fue a Stanford diez años. Después volvió, y durante diez años fuimos codirectores de la división desde 1987 hasta más o menos 1997. Así que hicimos nuestra investigación del 73 al 75 y dirigimos la división del 87 al 97. Fue así como empecé con la microscopía de electrones y las proteínas de membrana, vi-niendo de la enzimología y la cristalografía por difracción de electrones.

Una vez que nos pusimos con las proteínas de membrana, luego vinieron las partículas elementales y lo demás. Supongo que hay una serie de direcciones que puedes tomar y puedes tomar más de una, pero una de ellas normal-mente se hace más accesible. Si no, tienes que encontrar otra.

Hablando de la gente joven, está claro en qué debería enfocarse la gen-te interesada en biología estructural. Pero, ¿Cómo encuentra a sus jó-venes, a los que estudian en Cambridge? En lo que respecta al futuro, encuentro que aquí algunos, probablemente por la crisis y habiéndolo pasado tan mal durante los últimos cinco o diez años, están un poco desanimados, especialmente en el campo de la ciencia. Me da esa im-presión. ¿Cómo está este aspecto en Cambridge?Supongo que Cambridge tiene una larga tradición; desde los primeros tra-bajos con electrones, rayos X y estructura atómica. Hay una larga tradición en el campo de la ciencia y por ello hay muchos estudiantes que vienen y yo diría que ahora son muy conscientes de lo que están buscando. Son mu-cho más calculadores, al menos los que nos encontramos, con respecto a sus carreras. También vienen licenciados que quieren hacer el doctorado, previamente seleccionados. Ellos lo solicitan, pero sólo se invita a venir a algunos. Aproximadamente, a la mitad de la gente que lo solicita se le invita a hacer una visita y, de los que vienen, quizás a un tercio se les ofrece la posi-bilidad de quedarse. Pero cuando vienen, a menudo les oyes decir hablando entre ellos en los pasillos: “Si solicito una plaza para el doctorado con Venki Ramakrishnan (Premio Nobel de Química 2009), ¿crees que conseguiré un artículo en Nature en los primeros tres años?” Esto es lo que dicen ahora.

Sí. Eso ha cambiado por completo.Incluso entre estudiantes que no han acabado la carrera, oyes cosas como: “Creo que sería mejor que te fueras con ese tío”. Son calculadores. Yo per-sonalmente a estos les diría: “Deberías ir a trabajar con otro, porque a ti la

ciencia, en realidad, no te interesa”. Sin embargo, hay otros a los que publi-car en Nature no les importa para nada, solo les interesa la investigación. Todos los que han trabajado conmigo han sido siempre gente interesada en la investigación y de hecho, no les importaba nada más. No querían que se les pagase, no estaban intentando hacerse ricos ni estaban intentando que sus trabajos se publicaran, pero veo a otros líderes de grupo que cogen a un estudiante y, en su opinión, si ese estudiante no consigue publicar un trabajo en Nature en un plazo de tres años, lo considera un fracaso. Y eso, por supuesto, es ridículo.

Eso es ridículo. Estoy completamente de acuerdo.Así que hay diferentes tipos de investigadores pero, en general, Cambridge tiene muy buena reputación. Cuando intentamos reclutar gente; por ejem-plo, si intentamos persuadir a un líder de grupo para que venga a trabajar con nosotros, más o menos la mitad de la gente a la que intentamos reclutar no quiere venir. Algunos no quieren venir porque han recibido una oferta mejor, pero otros no vienen porque piensan que fracasarán dentro de nues-tro sistema. En nuestro sistema, tienes que conseguir algo, y no se te propor-cionan muchos recursos, así que dependes de estudiantes e investigadores postdoctorales que vengan con sus propias becas. Por ejemplo, un investi-gador que no quiso venir, trabajaba en China y luego se fue a Estocolmo, luego al EMBL y luego a Nueva York y a Stanford. Nosotros pensamos: hace clonaciones, expresión, rayos x, microscopía de electrones, todo, es muy ha-bilidoso. No quiso venir porque quería un grupo muy grande directamente. ¿Cómo voy a hacerlo? En toda mi carrera, tenía unos 45 años, nunca ha veni-do nadie con su propio dinero. ¿Qué voy a hacer? Él solicitaba un proyecto, conseguía el dinero y luego ponía un anuncio para encontrar a alguien que hiciera lo que él quería, así que básicamente era un dictador. Cuando nos enteramos de cuál era su filosofía le dijimos: “Bueno, a lo mejor tienes razón, no funcionará”. Así que, básicamente, puede que le vaya bien, pero nunca tendrá la ventaja de tener estudiantes e investigadores postdoctorales que sean más listos que él. Los que tienen sus propias becas, pueden despedir a su supervisor. Tenemos muchos en Cambridge en esta categoría, así que somos muy afortunados.

Así que, en principio, cuando un estudiante de doctorado llega a su gru-po, ¿usted tiene una idea general y ellos desarrollan la idea?Cuando yo era estudiante de doctorado, mi supervisor, David Blow, me dijo: “Vete a la biblioteca y vuelve dentro de cuatro semanas y dime sobre qué quieres hacer el doctorado”. Así que me fui a la biblioteca y empecé a leer porque no tenía experiencia y no tenía ni idea. Me habría llevado años en-contrar un proyecto. El segundo día me fui a la biblioteca y después de co-mer, me quedé dormido allí. De hecho, todavía tengo el problema ese de que me quedo dormido. El tercer día también me quedé dormido, así que pensé: “Aquí pasa algo”. Entonces el cuarto día fui a ver a David y le dije: “Lo siento, pero su plan de que lea…Voy a repetir todo el trabajo que ha hecho usted en los últimos tres años para aprender”. Entonces pasé un mes haciendo crista-lización, difracción de rayos X, etc… Después de un mes, y esto por supuesto fue fortuito, había un grupo de investigadores que estaba trabajando juntos (Blow, Matthews y Sigler) y que pensaban que iban a resolver la estructura de la quimotripsina, pero cuando yo llevaba allí cuatro semanas, calcularon

DIÁLOGOS CIENTÍFICOS - Jesús Jiménez y Richard Henderson

“En nuestro sistema, tienes que conseguir algo, y no se te proporcionan muchos recursos, así que dependes de estudiantes e investigadores postdoctorales que vengan con sus propias becas”

“Cuando la gente joven me pide consejo yo les digo: No sé cuáles son tus intereses, probablemente ni tú mismo los sepas. Deberías hacer todos los trabajos y proyectos que puedas y hablar con tanta gente como te sea posible”

el mapa, lo miraron y no era suficientemente bueno, así que básicamente es-taban muy decepcionados. Brian Matthews se marchaba y necesitaban una

persona nueva que les ayudara. Me eligieron a mí de ayudante, así que pasé mis primeros seis meses ayudándoles a recopilar más datos. Fueron unas prácticas muy buenas.

En aquellos tiempos la informática no era lo que es hoy en día, así que des-pués de unos cinco o seis meses en Cambridge nos tuvimos que ir a Londres. En 1967 el cálculo de los mapas de una proteína era una cosa importante. Nos dieron el ordenador central del Museo Imperial de Ciencia y Tecnología. Nos lo dejaron desde medianoche hasta las ocho de la mañana una noche de domingo. Así que David, yo mismo y uno de los que habían estado proce-sando las imágenes, fuimos e hicimos el trabajo. Luego calculamos el mapa y volvimos y ahora el mapa estaba bien.

Así que, cuando yo no estaba ahí, el mapa no era suficientemente bueno. Me piden que me una al grupo y de repente… en cuestión de seis meses, paso de ser un estudiante que no sabía nada a ser el coautor de un artículo en Natu-re. Tuve mucha suerte, pero debo decir que investigué un montón antes de decidir ir a Cambridge al laboratorio MRC y no a Londres, Norwich, Oxford o Leeds. Y cuando llegué allí resultó que había un grupo muy bueno y me uní a él, pero también hice muchas otras cosas. Más tarde vino Tom Steitz (Premio Nobel de Química en 2009) como investigador postdoctoral. Para entonces, la estructura de la quimotripsina ya había sido publicada y yo estaba hacien-do mi proyecto doctoral, que era descubrir cómo se unen los sustratos. Tom lo tenía que hacer de una manera, yo lo tenía que hacer de otra y en reali-dad no funcionaba ninguna. Tom hizo sus experimentos, midió sus mapas y estaban completamente vacíos. Yo hice los míos y también, completamente vacíos. Así que, en definitiva, había un problema técnico. Por supuesto, pues-to que hablábamos todos los días, después de largas discusiones decidimos que en realidad sería mejor que trabajáramos juntos. Hicimos como seis o nueve meses de trabajo juntos, sin conseguir nada. Llegados a ese punto, Brian Matthews volvió a visitarnos un año después. Le estábamos contan-do nuestros problemas, cuando Brian dijo: “Creo recordar que cuando re-copilamos los datos originales” (fue como tres años antes y no había notas muy buenas), “dejamos el disolvente y había un 2% de dioxano en el agua madre de los cristales…” Para resumir, la razón por la que nos salían todos los mapas vacíos era porque estábamos usando los datos que Brian había recogido para compararlos con los datos que nosotros habíamos recopilado y en el bolsillo de unión del sustrato había una molécula de dioxano. Así que, cuando poníamos la fenilalanina, el dioxano estaba donde estaba el anillo de fenilo, no había anillo de fenilo y la activación fallaba. Así que nos dijimos: “Ahora que tenemos todos estos datos, lo único que debemos hacer es vol-ver a recopilar los datos que tenía Brian”. Entonces pasamos alrededor de un mes volviendo a recopilarlos y lo resolvimos todo.

Así que estaba ahí, pero el dioxano lo estaba ocultando.Sí. Pudimos ver cómo el sustrato se unía a la quimotripsina y también pudi-mos ver cómo funcionaba la tripsina, con la lisina y la arginina. Como tenía-mos la explicación completa nos dijimos: “Vale, ya hemos resuelto todas las serina proteasas. Necesitamos cambiarnos a un proyecto nuevo”. Entonces acabé mi doctorado y David Blow dijo: “Bien, ya hemos resuelto las serina proteasas”. Él empezó a trabajar con sintetasas, Tom empezó a trabajar con hexoquinasas, y yo me marché a Yale.

Ahora, si miras hay miles y miles de estructuras de serina proteasa y todas son básicamente la misma, así que como estudiante de doctorado, en parte

por tener cuidado con dónde iba y qué elegía y en parte obviamente por ser capaz y tener muy buena ayuda, la de Tom Steitz, Paul Sigler y Brian Mat-thews, no me podía haber ido mejor. Eso no se puede predecir.

Esta mañana sentí envidia cuando habló usted sobre el ambiente cientí-fico en la sociedad del Reino Unido y también en la televisión y la radio. ¿Cómo se consiguió eso? ¿Es cuestión de poco a poco y luego de los po-líticos? ¿Cómo consiguieron eso? También mencionó que el poder de la ciencia es relativamente reciente.Sí. Bueno, eso es porque la economía no era tan fuerte hace cien años. Pero estaba el Laboratorio Cavendish, construido gracias a Rayleigh, Conde de Cambridge, y el Duque de Devonshire, que donaron el dinero. Todos los científicos de antes de 1900 provenían de familias ricas: Thomson, Bragg o Rutherford. Fred Sanger (Premio Nobel de Química en 1958 y 1980), por ejemplo, fue objetor de conciencia durante la Guerra, pero su familia tenía dinero. Si no tenías una situación económica sólida, no podías dedicarte a la ciencia. Esa es parte de la explicación. Pero, aun así, también una tradición académica, e incluso en Escocia están Edimburgo Saint Andrews, Glasgow…. Entre 1800 y 1900, es decir durante el siglo XIX, hubo mucho esfuerzo para construir universidades. Por aquel entonces, Alemania iba muy aventajada en Química y en Ciencia.

Así que esto se remonta a hace mucho tiempo. Cuando yo estaba estudian-do la carrera, en realidad no sabía nada de esto, pero sí trabajé todos los veranos. Los tres, recuerdo. Un año pensé en ir a una empresa industrial, así que fui a trabajar para una empresa que entonces se llamaba Ferranti y se dedicaba al campo aeroespacial, la tecnología y la alta tecnología, etc. La segunda tuvo que ver con energía atómica, en Aldermaston, que era el Centro de Investigación de Armas Nucleares. Para mi tercer proyecto trabajé un verano para el departamento de Física en Edimburgo. Allí no eran tan brillantes como los del Centro Nuclear y no eran tan jerárquicos, pero esta-ban muy interesados en su trabajo, hablaban de ello todo el tiempo y pensé: “La investigación académica es definitivamente el camino que debo tomar”. Entonces la pregunta era cuál. La decisión acabó siendo la investigación aca-démica en Biofísica, que evitaba el necesitar equipos de millones y en la que podías trabajar por tu cuenta, y así es cómo acabé.

Ahora cuando la gente joven me pide consejo yo les digo: “No sé cuáles son tus intereses, probablemente ni tú mismo lo sepas. Deberías hacer todos los trabajos y proyectos que puedas y hablar con tanta gente como te sea posible”. En Edimburgo, aparte de Cochran, el catedrático, aunque te inten-taban ayudar, simplemente no sabían cómo, tenían horizontes limitados. Creo que es importante hacer que tus alumnos vayan a charlas y a confe-rencias y hablen con la gente, lean la literatura y además trabajen seis u ocho semanas todos los veranos o en Semana Santa o en Navidades. Por supuesto, si no hacen eso, con el tiempo lo descubrirán de todos modos, cuando tengan treinta años, pero es mucho mejor si lo pueden hacer antes. Creo que hay que animarles a que hagan mucha investigación, no me refiero a lo que nosotros llamamos investigación, sino que investiguen cuáles son las tendencias actuales, cuáles son los temas más punteros, quién está más motivado….. Después de hablar con la gente durante diez minutos ya puedes saber si están al día, si están realmente interesados o están ahí sólo por el dinero o si preferirían hacer otro trabajo. Pienso que es un buen consejo.

La percepción que la sociedad tiene de la ciencia también es muy im-portante.

“Creo que ahora la ciencia es la moneda dominante en la sociedad gracias a su contribución al avance real en el conocimiento”

“Después de trabajar en varias empresas pensé: la investigación académica es definitivamente el camino que debo tomar”

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DIÁLOGOS CIENTÍFICOS - Jesús Jiménez y Richard Henderson

Bueno, eso también ha cambiado. Creo que en los años 60, 70 y los 80, los científicos se motivaban solos y sabían que estaban en algo bueno porque podían hacer lo que quisieran y que alguien les pagaría por ello. Pero creo que la apreciación general a la Ciencia por parte de la gente ha sido por su contribución al avance real en el conocimiento. Por ejemplo, los ordenado-res se han extendido por todas partes. Durante aquel verano en Edimburgo, sólo había un ordenador KDF9 en toda Escocia. Íbamos de Edimburgo a Glas-gow en autobús, con nuestros pequeños programas en cinta de papel para usar el ordenador escocés. Así que nosotros estábamos expuestos a estos avances, pero la población general todavía no tenía ni idea. Probablemente en los 80 y en los 90, con los fármacos, los aviones, los frigoríficos... la gente normal de la calle ha visto que la vida ha cambiado completamente com-parada con lo que eran los años treinta. Así que creo que el impacto de las innovaciones tecnológicas y la agricultura de alto rendimiento, las fábricas que hacían esto, eso y aquello, la televisión y la radio, etc. Ahora abres un periódico, enciendes la tele, están llenos de artículos sobre ciencia. Se ha convertido en la filosofía dominante.

Pienso que la ciencia ahora está bien establecida, si no entre todos, sí en la parte visible de la sociedad. La estructura del ADN, la secuencia del genoma humano. Ahora puedes decirle a la gente: “Estás enfermo porque una base está dañada en tu genoma. Tienes fenilcetonuria o las copias de tu enzima de reparación del ADN no funcionan. Por lo tanto, se te garantiza que tendrás cáncer antes de cumplir los sesenta. Y, por ello, deberías hacerte un chequeo anual para detectar ese tipo de cáncer en concreto y eliminarlo”. Creo que ahora la ciencia es la moneda dominante en la sociedad.

Una de las preguntas recurrentes aquí se refiere al futuro de la inves-tigación fundamental. En nuestra tabla de indicadores tenemos sepa-radas la investigación fundamental, la orientada y la aplicada. En mi opinión, siempre existirá la buena investigación. Si se hace investiga-ción fundamental buena, la aplicación llegará, tarde o temprano. ¿Qué piensa de esto?Bueno, hay algunos a los que les dices: “Mira, has hecho un descubrimiento científico que tiene potencial para ser desarrollado para darle un uso prácti-co que afectará a millones de personas…”, y en realidad eso no les interesa. Y hay otros que solo están interesados en eso. Pienso que realmente, no lo puedes cambiar. Quiero decir que, por ejemplo, Greg Winter (Premio Nobel de Química 2018) y yo, de vez en cuando, intentamos convencer a un líder de grupo para que abra una empresa y, muchas veces, esto no funciona. Hace falta animar a los que tienen probabilidades de tener éxito y a lo que están más interesados.

Eso es muy interesante.Cesar Milstein (Premio Nobel de Medicina 1984) descubrió una manera de producir anticuerpos monoclonales en los ratones y Greg Winter se dio cuen-ta de su importancia. Cuando Greg decidió qué investigación debería hacer su grupo en el laboratorio MRC, no lo hizo basándose en si era interesante o no; sino mirando si este área de investigación estaba ya saturada de paten-tes o carente de ellas. Así que Greg ha sido esencialmente un emprendedor y no hay mucha gente así. Puedes motivar a la gente a hacer investigación aplicada, pero tienen que tener alguna tendencia natural.

Hoy, los anticuerpos monoclonales dominan totalmente los nuevos medica-mentos. Había varios tipos de anticuerpos hasta que en 1975 se pudieron hacer clones, anticuerpos monoclonales. La razón por la que Cesar Milstein estaba intentando hacerlos era porque estaba intentando encontrar los ge-

nes que expresaban los anticuerpos. Sabía acerca de los mielomas, que son un tipo de cáncer en el que en la sangre del paciente encuentras un anticuer-po puro. Puede que no sea un anticuerpo contra nada, pero es un anticuer-po de mieloma. La idea de César era investigar la genética, fusionando las células B, que son clones individuales, con una línea de células cancerosas. Pero una vez que lo hicieron funcionar, y que se usaron para explorar cómo están ordenados los genes de los anticuerpos, la recombinación V(D)J, que era lo que realmente les interesaba, se dieron cuenta de que también tenía un valor práctico.

Pero sin esa investigación básica no se hubiera llegado. Así que se necesi-ta tener la investigación blue skies y se necesita la aplicada y, desde luego, hace falta motivar a la gente. Nos llegan algunos doctorandos que dicen: “Quiero hacer un proyecto doctoral que tenga probabilidades de ser útil a la humanidad”. En realidad, desde mi propio punto de vista, nunca sentí que la humanidad mereciera el esfuerzo. Pero hay algunos, como Leo James, que ahora es líder de grupo en LMB, que llegó y dijo: “No estoy realmente inte-resado en el desarrollo del método o en los genes o conceptos. Sólo quiero hacer algo útil”. Así que le reclutamos y se lo asignamos a un líder de grupo diciendo: “Aquí tienes un líder de grupo que es biólogo estructural. Aquí tie-nes un estudiante con ganas”. Y dijimos: “Debes determinar la estructura de un anticuerpo, que sea anticáncer”. Fue el CD59, el anticuerpo monoclonal terapeútico original, llamado en Cambridge Campath-1, producido por Win-ter colaborando con Waldmann, usando la metodología de Milstein. Así que dijimos: “Bueno, si quieres ser útil a la humanidad, sería de utilidad cono-cer la estructura de este anticuerpo”. Entonces a este estudiante se le da un proyecto que nadie más, con formación técnicamente competente, haría y ahora está haciendo todo tipo de cosas útiles a la humanidad. Por eso creo que hace falta que algunos hagan investigación básica, otros, investigación

“Se necesita tener la investigación blue skies y se necesita también la aplicada y, desde luego, hace falta motivar a la gente”

aplicada y por supuesto, que algunos vayan a las empresas.

Muchos investigadores jóvenes dicen: “Soy un buen científico, pero no soy muy bueno. Si me voy al ámbito académico veo que me voy a pasar toda la vida solicitando financiación para proyectos, siendo rechazado, solicitan-do proyectos, siendo rechazado, solicitando más proyectos, ahora consigo uno…. Veo que esto va a ser una lucha continua y, por lo tanto,….”

En el Reino Unido muchos ejemplos de gente que hace un doctorado en el ámbito académico y luego se van a una pequeña empresa donde les va bien, vuelven al ámbito académico como profesores y después, la empresa los re-cluta como directores ejecutivos y entonces vuelven allí. Por ejemplo, Rober-to Solari , que trabaja en virus, ha estado sucesivamente en Glaxo Wellcome, MRC Technology, Glaxo Wellcome y ahora, Imperial College, como profesor.

El mercado es muy dinámico: personas que entran y salen del ámbito acadé-mico, van a empresas pequeñas, a empresas grandes. Y esa es la razón por la que Cambridge funciona. Porque hay cada vez más empresas y más empleos y, por tanto, hay mucha gente circulando, incluso gente que es tan buena….

Fantástico. Solo una última cosa, sobre las métricas de las publicacio-nes y las carreras científicas basadas en la bibliometría y las métricas: índices de impacto, número de citas, índice h. Aquí hay mucha gente ob-sesionada con esto. Has mencionado a ese joven estudiante de doctora-do que estaba preocupado por si sería capaz de conseguir que le publi-caran un trabajo en Nature y siento que esto es algo que está echando a perder la Ciencia. El objetivo debería ser hacer buena Ciencia, pero el objetivo final no debe ser conseguir un índice de impacto o un factor h alto. ¿Cómo se gestiona esto en Cambridge? ¿Cómo se contrata? ¿Cómo se promociona? ¿Se basa todo en las entrevistas?Bueno, la gente a la que admirarías no presta atención a esto. Lo que hace-mos es escuchar a la persona que está siendo evaluada. Escuchamos cómo lidian con las preguntas que no pueden tener pensadas previamente… ¿Tie-nen una visión global? ¿Saben contestar a esto? También puedes leer sus artículos, pero creo que todo se nota cuándo son estudiantes de primer año. Tenemos muchos estudiantes, pero en unas pocas semanas ya se sabe quié-nes van a ser estrellas y quiénes no lo van a ser. En realidad, yo no creo que

las métricas importen demasiado, ya que los que son estrellas, como saben que van a ser estrellas, simplemente perseveran y con el tiempo se ponen a la cabeza y sus artículos tienen un impacto propio dondequiera que los publiquen. También a los que no son muy buenos se les puede dar un empu-jón. Pero los del medio, si resulta que el proyecto que les dan no es bueno…… Por ejemplo, se podría decir que yo tuve suerte. Tenía un proyecto que al cabo de seis meses tuvo éxito. Yo ayudé un poco, pero fueron principalmen-te los que estaban ahí antes.

Esto lo vi en Yale. Tenías cuatro estudiantes y podías decir que, aparentemen-te, todos eran iguales en sus capacidades, competencias, etc. Me di cuenta de que los había que empezaban y, durante el primer año, no habían hecho nada. Veías que a otro, en los primeros seis meses, sus primeros experimen-tos le funcionaban realmente bien. Entonces se volvían más ambiciosos y hacían otro experimento que funcionaba bien y, en el plazo de más o menos un año, tenían más confianza, habían logrado cosas y, además, recibían elo-gios. Así que dos personas que son absolutamente iguales pueden conseguir éxitos o no, y debo decir que creo que es importante que haya mecanismos de rescate para la gente que tiene potencial pero mala suerte.

La gente que tiene buena suerte, y están en este rango medio, no tiene que preocuparse. La clave está en que a los que son excelentes les va a ir bien pase lo que pase. A los que no son tan buenos, se les debe empujar a pa-

“Nunca he usado Science ni Cell y he intentado evitar publicar en Nature. Ahí les gustan las cosas ostentosas y no te dan mucho espacio. Pero si publicas un artículo realmente bueno en una revista seria como Jounal of Structural Biology, las citas crecerán con el tiempo”

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peles secundarios, pero a los del medio que tienen potencial y a los que tienen éxito por casualidad sólo hace falta que se les anime. Los que son muy capaces, pero tienen mala suerte, necesitan consejo, un buen mentor. Así que creo que de estos cuatro grupos: los muy inteligentes, los no tan inteligentes, los de rango medio que tienen suerte, y los de rango medio con mala suerte. Es a estos a quienes los mentores y los directores deben dirigir sus consejos para intentar darles confianza. Y a menudo simplemente les dices: “Mira, eres muy inteligente, no debes rendirte”. Los doctorandos que tienen mala suerte sólo necesitan que se les dé ánimo y consejo. Motivarles es muy importante.

Cuando Max Perutz (Premio Nobel de Química 1962) se jubiló, se recogió dinero para que fuera al fondo que llevaba su nombre. Max dijo, aunque no todo el mundo estaba de acuerdo con él, que todos los científicos más mayo-res recibían este premio o aquél, incluso el premio Nobel, pero que los doc-torandos no recibían ningún premio y que deberíamos tener algún premio para ellos. Cuando yo era jefe de departamento, lo ampliamos. Teníamos unos veinte doctorandos y les dábamos premios a cinco de ellos. Ahora se sigue haciendo, más en base a los valores.

¿Si hablamos de investigadores principales se tienen en cuenta las mé-tricas cuando van a contratar a un Investigador principal o es cuestión de hablar con los candidatos? Creo que es cuestión de hablar con la gente. Diría que en estos momentos hay dos o tres investigadores postdoctorales, que eran estudiantes, a los que veo que les va a ir muy bien. Uno es muy discreto, se nota que sabe que es bueno, no está buscando impactar, pero ya tiene trabajos publicados en Na-ture y así, pero no estaba buscando eso en particular.

No era su objetivo.Tiene confianza en sí mismo y, como resultado, vienen los artículos. Per-sonalmente, siempre he intentado evitar publicar, aunque para mi primer artículo con David Blow, simplemente llamaron al editor de Nature y le pre-guntaron: “¿Publicarían esto?”. Les enviaron el trabajo y lo publicaron dos semanas más tarde.

Mereció la pena. Pero el proyecto es lo importante. Sí, claro, de vez en cuando, si tenemos algo que creemos que es de interés general, lo podemos enviar a Nature, pero debo decir que la quimotripsina no fue decisión mía, pero se envió a Nature. Luego, Nigel y yo publicamos el artículo de Nature de 1975 sobre la estructura de la bacteriorodopsina obtenida por medio de criomicroscopía electrónica porque pensamos que tendría un gran impacto. Pero luego, después de eso, tengo que decir que siempre he intentado evitar Nature. Así que nunca he usado Science, nunca he usado Cell y he intentado evitar publicar en Nature. Ahí les gustan las co-sas ostentosas y no te dan mucho espacio. Pero si publicas un artículo real-mente bueno en una revista seria como Journal of Structural Biology, aunque la gente no se dé cuenta al principio, las citas crecen con el tiempo. Estos son los trabajos de los que más orgulloso me siento, los que se adelantan a los tiempos, trabajos transcendentales. Al principio, puede que solo hubiera una o dos citas, pero van creciendo. Ahora lo que pasa normalmente con los artículos, particularmente en Science, Cell y Nature, es que tienen un montón de impacto el primer año y el segundo año no tanto. Su vida media es nor-malmente alrededor de año y medio, pero un trabajo transcendental en una revista seria tiene una vida media negativa. Eso significa que siempre crece.

Para contratar a alguien como profesor, supongo que un director de depar-tamento inteligente o un director sensato pueden ven más allá de eso.

Creo que el sistema de aquí es diferente. Me temo que la mayoría de la gente de ahí mira los indicadores y las métricas y el factor h y pienso que esto es terrible. Creo que deberían basarse en la entrevista, el pro-yecto, lo que quieres hacer.Sí. El factor h, si tienes un grupo muy grande y publicas un montón de artí-culos, acabas teniendo un factor h más alto: grupos grandes, más artículos, número más alto de citas. Nada más.

Muy bien Richard, fantástico. Muchas gracias.

“Dos personas que son absolutamente iguales pueden tener éxitos o no, y creo que es importante que haya mecanismos de rescate para la gente que tiene potencial pero mala suerte”

DIÁLOGOS CIENTÍFICOS - Jesús Jiménez y Richard Henderson

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Electrospinning de péptidos y proteínas para fibras ultrafinasAlexander BITTNER Ikerbasque Research Professor y jefe del grupo “Self-Assembly” en CIC nanoGUNE

Electrospinning es una técnica que se basa en generar fibras a partir de un líquido, una disolución viscosa o de un polímero fundido mediante la aplicación de un campo eléctrico. Las fibras se pueden recolectar en un colector a modo de fibras textiles (denominado “spinning”), proceso que fue patentado hace 90 años por Anton Formhals. En la actualidad, una de las líneas de investigación en nanoGUNE se basa en explorar los límites del electrospinning mediante el empleo de péptidos, proteínas, y productos alimenticios como materia prima para obtener los mismos componentes en una conformación fibrilar optimizada.

La producción electrostática de nanofibrasEl proceso de electrospinning (electrohilado) se refiere principalmente a generar una fibra a partir de un líquido, un campo eléctrico (Figura 1). La aplicación de campos eléctricos fuertes (voltajes en el rango de kV) a los líquidos normalmen-te resulta en la formación de gotas y en su desprendimiento. Este proceso de “electrospray” se utiliza para producir pulverizaciones ultrafinas, por ejemplo, también en el análisis espectroscópico de masas de moléculas grandes. Si los lí-quidos son disoluciones viscosas o polímeros fundidos, se produce electrospin-ning, obteniendo como resultado fibras delgadas que se pueden recolectar en un colector, un proceso que fue patentado hace 90 años por Anton Formhals. La solución o fundido del material se suministra como una gota única, o se alimen-ta a través de un orificio, a un pequeño caudal. El campo eléctrico alarga la gota en un llamado cono de Taylor (Figura 2). A partir de esto, un chorro de líquido se

mueve en una fracción de segundo hacia el colector (en la Figura 1 en la parte inferior, pero la disposición también puede ser horizontal). De este modo, el chorro se alarga y estrecha desde un diámetro milímetrico a uno micrométrico y, finalmente, llegando hasta la nanoescala, obteniendo fibras nanométricas. El sistema es eléctricamente aislante y el flujo de corriente es muy bajo (microam-perios). El electrospinning es una forma sorprendentemente simple, rápida y directa de producir nanofibras.

¿Cómo es esto posible, teniendo en cuenta que la fibra viaja solo decenas de centrímetros y alcanza el contraelectrodo (el colector de fibra) en milisegundos?

A primera vista, el proceso parece ser la pulverización de gotitas, como si mu-chas pequeñas gotitas se movieran en un cono, como la pulverización de agua desde una manguera de jardín. Sin embargo, la fotografía de alta velocidad (Figura 3) muestra que ¡una sola fibra! se mueve en una trayectoria compleja

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desde el cono de Taylor electrificado hasta el colector conectado a tierra. Las inestabilidades electrostáticas producen bucles irregulares. Cada vez que una pequeña fluctuación dobla la fibra, el aumento de la repulsión la dobla hacia atrás, para minimizar la repulsión entre la superficie de la fibra altamente carga-da. Al mismo tiempo, el movimiento en el campo eléctrico alarga enormemente la fibra y el disolvente, si está presente, se evapora. La fibra en el colector forma bucles irregulares, y finalmente un fieltro sólido altamente poroso (Figura 4). El diámetro de las fibras puede estar muy por debajo de 100 nm, incluso en la producción industrial. En CIC nanoGUNE, se han encontrado diámetros del gro-sor de una sola molécula (<3 nm) para ejemplos específicos de nanofibras (vea la Figura 4 para el ejemplo de la proteína de ovoalbúmina de clara de huevo).

El electrospinning fue y es un campo muy empírico de la ciencia. Si bien todos los elementos principales de la teoría, reología, dinámica de fluidos, electros-tática, dinámica molecular y conformaciones de polímeros, más los equilibrios líquido/vapor (en caso de evaporación de solvente), son bien conocidos, su com-binación resulta sorprendentemente compleja. Una descripción teórica es cier-tamente posible, pero no es sencillo alinearla con los resultados experimenta-les. Sin embargo, se pueden deducir algunas relaciones; como que el diámetro

de la fibra disminuye cuando aumenta el voltaje. Sin embargo, tales relaciones no son cuantitativas y se basan en teorías simplificadas.

El desafío experimental es, por lo tanto, encontrar un espacio operacional de los diversos parámetros a controlar, algunos de los cuales pueden ser bastante sensibles (viscosidad y voltaje), mientras que otros permiten más variaciones

(distancia de la fuente al colector). En ese sentido, existen varios límites: los voltajes superiores a 30 kV (según la humedad del aire) causan chispas; las dis-tancias por encima de 1 m resultan en una eficiencia de recolección muy baja (o la necesidad de recolectores muy grandes); la solución o fundido de material requiere una viscosidad mínima en el rango de Pa·s (1000 veces más viscoso que el agua), lo que se traduce en concentraciones relativamente altas para las disoluciones, hasta decenas de porcentaje. Esto, junto con una alta volatilidad (presión de vapor) del disolvente, e idealmente una baja toxicidad, restringe mu-cho la selección de disolventes. Si bien muchos polímeros pueden procesarse como fundidos, los péptidos y las proteínas no pueden, los alcoholes fluorados y los ácidos fluorados son, a menudo, la mejor opción para este tipo de biomo-léculas.

INVESTIGACIÓN EN VIVO - Electrospinning de péptidos y proteínas para fibras ultrafinas

Figura 1: Principio de instalación de electrospinning para la investigación. De alta: Control de

flujo, tubo conectado a alto voltaje, gota deformada con cono de Taylor, fibra y su trayectoria

compleja, colector.

Figura 2: Mecanismos de electrospinning en el cono Taylor: polímeros enmarañamientos, au-

toensamblaje de proteínas en fibras, autoensamblaje de moléculas lineares, tensión de super-

ficies dominando la viscosidad. Abajo: Fibras producidas.

Figura 3: Fotografía de alta velocidad de electrospinning. Izquierda: poli(acrilonitrilo) (polímero

estándar) en dimetilformamida, 30000 fps. Derecha: Gly-Phe en hexafluoroisopropanol (a baja

concentración, 9%), 10000 fps.

Figura 4: Micrografía óptica (268x200 mm) de fibras de ovoalbúmina electrohiladas, mostranda

un fieltro muy poroso. Inserción: Récord de espesor de ca. 2 nm para la ovoalbúmina (imagen

AFM).

“El campo eléctrico alarga la gota, un chorro de líquido se estrecha desde un diámetro milímetrico a uno micrométrico, y finalmente llega hasta la nanoescala”

Un hecho importante es que las fibras están hiladas, pero no tejidas, a dife-rencia de los textiles convencionales. Esta forma de fieltro le da al sólido una porosidad muy alta. Las primeras aplicaciones de materiales generados por electrospinning fueron los filtros de gas. Más recientemente, estos sólidos fi-brosos han encontrado usos también como materiales de relleno y como an-damios de crecimiento celular, que requieren polímeros no tóxicos y altamente biocompatibles. La relación muy alta de superficie a volumen sugiere usos como catalizadores, y su forma fibrosa se está evaluando como herramienta para el suministro prolongado de fármacos. Las fibras producidas se caracterizan de forma detallada en relación a las propiedades necesarias para su uso en la aplicación deseada (por ejemplo, porosidad para filtros, viabilidad celular para andamios celulares).

En investigación y desarrollo, el enfoque es a menudo multimétodo. Por ejem-plo, los líquidos a menudo se caracterizan reológicamente. El primer y más im-portante método para caracterizar las fibras suele ser la microscopía óptica. Aunque las nanofibras son invisibles, un buen microscopio permite detectar fibras submicrométricas. Esta caracterización puede ser seguida por pruebas mecánicas del sólido fibroso, como el análisis de tensión-deformación. La es-pectroscopía infrarroja es el método seleccionado para el análisis químico no destructivo. La estructura en la micro y nanoescala se puede abordar mediante microscopía electrónica, microscopía Raman, o incluso técnicas de microscopía de fuerza atómica (AFM del inglés Atomic Force Microscopy).

El electrospinning estándar siempre se basa en polímeros. Con el fin de pre-sentar grupos funcionales químicos específicos y lograr funciones específicas, pueden unirse compuestos químicos covalentemente a los polímeros. En otras palabras, se utilizan nuevos polímeros hechos a medida. Una opción más simple es mezclar los compuestos deseados en la solución de electrospinning. Esto puede incluso extenderse a las nanopartículas. La única forma de producir fibras cerámicas es el pos-procesamiento: las fibras producidas se pirolizan (generalmente en carbono) o calcinan (generalmente para producir óxidos a partir de precursores de complejos metálicos que se agregaron). La filosofía del proyecto llevado a cabo en CIC nanoGUNE es todo lo contrario, es decir,

explorar la variedad infinita de péptidos presentes en la naturaleza. En este punto, debemos abandonar el mundo de los polímeros y explorar los límites del electrospinning.

Fibras peptídicasLa gran ventaja de los péptidos es que presentan grupos químicos bien defi-nidos y con frecuencia biofuncionales, aunque su principio de construcción es muy simple: los péptidos son productos de policondensación de aminoácidos. Las cadenas son cortas (usualmente menos de 50 aminoácidos) y están res-tringidas conformacionalmente debido a los enlaces amida. En otras palabras, los péptidos no son polímeros, generalmente son de un tamaño mucho más pequeño y no tienen la posibilidad de enmarañamiento. Este enredo mecánico es típico de los polímeros y puede estabilizar la disposición de fibra. En con-traste, los péptidos se organizan únicamente mediante interacciones intermo-leculares (autoensamblaje) como las fuerzas electrostáticas, especialmente los enlaces de hidrógeno, las interacciones de van der Waals y el apilamiento de p. En algunos casos, las interacciones altamente direccionales pueden dar como resultado agujas cristalinas, e incluso fibras, como en el di-péptido Phe-Phe, el primer péptido probado en CIC nanoGUNE. Pero, en general, el objetivo de la investigación de electrospinning de fibra peptídica es demostrar su posibilidad y producir fibras delgadas de alta pureza. Muchos péptidos no pueden disol-verse en concentraciones suficientemente altas para alcanzar las viscosidades requeridas para el electrospinning. Uno de los mejores disolventes es el hexa-fluoroisopropanol, que también ofrece la alta presión de vapor requerida de ca., 200 mbar, en comparación con el agua (32 mbar). La selección de parámetros adecuados (concentración, voltaje, distancia al colector) con péptidos es mucho más difícil que el uso de polímeros. La Figura 3 muestra un problema típico: la concentración y viscosidad insuficientes permiten que la tensión superficial domine el proceso, lo que da como resultado la electrospray no intencionada de las gotitas.

La Figura 5 muestra los péptidos que se hilaron con éxito en CIC nanoGUNE. Un aspecto interesante es la presencia de grupos aromáticos, que se suponía que aumentaban la capacidad de hilado mediante el apilamiento de p. La es-pectroscopía infrarroja, la comparación de estructuras cristalinas y la compa-ración con péptidos no aromáticos sugieren que esta suposición es errónea y que los enlaces de hidrógeno son más importantes. Nuestro modelo tentativo de autoensamblaje es que las moléculas peptídicas se unen mediante enlaces

Figura 6: Espectromicroscopía Raman de varios modos de vibración de péptido “DG18”. Colo-

res corresponden a la intensidad de emisiones Raman, localizados en una fibra hilada.

Figura5: Péptidos electrohilados en CIC nanoGUNE (código de tres letras para aminoácidos).

“La fibra forma bucles irregulares y finalmente, un fieltro sólido altamente poroso”

“Nuestro modelo tentativo de autoensamblaje es que las moléculas peptídicas se unen mediante enlaces de hidrógeno”

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de hidrógeno a los agregados, que luego pueden enredarse en cierta medida y sostener una fibra sólida. Para verificar la identidad química, la pureza y la homogeneidad, la espectromicroscopía Raman es especialmente útil (Figura 6). Lograr funciones aún más específicas, por ejemplo, la conductividad eléctrica y aquellos procesos catalíticos o actividades farmacéuticas que no están presen-tes en la naturaleza, requieren procedimientos sofisticados de síntesis orgánica. Aquí, CIC nanoGUNE ha establecido colaboraciones fructíferas con IESL-Forth en Heraklion (tetrafenil porfirinas) y con Univ. degli Studi di Milano (péptidos no naturales con restos de isotiazol).

Fibras proteicasLas proteínas son cadenas peptídicas largas. La definición de péptidos o proteí-nas no es estricta, y alrededor de la longitud de 50 aminoácidos (la insulina es una proteína y tiene 51) se pueden usar ambos términos. En electrospinning la distinción es empíricamente bastante obvia: las proteínas requieren solventes específicos, pero no concentraciones muy altas, y en general los parámetros para el proceso son menos críticos que para los péptidos. A diferencia de los péptidos puros, muchas proteínas se han electrohilado en forma pura. Para unas pocas proteínas, por ejemplo la hemoglobina, la función se puede conser-var. Para proteínas fibrosas, por ejemplo fibroína de la seda, la relación con el mundo textil es obvia. Tales proteínas son preferidas, ya que de forma natural se disponen en fibras, posiblemente incluso a través del enmarañamiento. Sin embargo, la complejidad química y la flexibilidad conformacional de las proteí-nas dificultan el análisis de las fibras proteicas. Un ejemplo típico es el uso de la espectroscopía de dicroismo circular para detectar la estructura secundaria (conformación alfa-helicoidal, frente a hoja beta, frente a desestructurada). En este caso los estándares solo están disponibles para disoluciones, no para sóli-dos, y el método está restringido a la macroescala.

CIC nanoGUNE ha demostrado que la electrospinabilidad no está restringida de ninguna manera a las proteínas fibrosas. Las proteínas globulares también se pueden hilar, como se demostró para la ovoalbúmina (Figura 4). Aquí, la espec-troscopía de CD de las disoluciones y el análisis infrarrojo de las fibras produci-das demostraron que la proteína se despliega en un cable largo no estructurado en el solvente, de ahí la alta viscosidad y, por lo tanto, la analogía con el elec-trospinning de polímeros. Sin embargo, hay una manera de preservar comple-tamente la estructura de la proteína: la investigación actual en CIC nanoGUNE, en cooperación con UPV-EHU (proyecto fin de grado) y CIC biomaGUNE, prue-ba la capacidad de hilado y la estructura de la proteína de repetición diseñada artificialmente (680 aminoácidos), que forma un superhelix extremadamente estable de hélices alfa (ver Figura 5). Esta proteína puede formar fibras solo por

electrospinning, y en estas fibras se conserva la estructura alfa-helicoidal. Sin embargo, el campo eléctrico apila las moléculas en un empaque irregular (no cristalino), una nueva manera interesante de formar fibras de proteínas.

Fibras alimenticiasEl uso de fibras comestibles para cubrir alimentos hoy en día es bien conocido, ya que especialmente los azúcares son muy útiles en este campo (cabello de ángel). ¿Puede el electrospinning extender los diámetros a la microescala de forma sencilla, por supuesto, con ingredientes no tóxicos? Si es así, el electros-pinning podría ayudar a establecer una comprensión básica del papel de la mi-crotextura para el sabor y abrir nuevas opciones para cocinar con microfibras. Dichas fibras, mucho más delgadas que un cabello, apenas visibles, exhiben interesantes efectos ópticos, y posiblemente nuevas opciones de sabor. CIC na-noGUNE ha demostrado electrospinning de azúcar y proteínas, donde de hecho se empleó el campo eléctrico como un nuevo parámetro de control adicional (en la Figura 7 se muestran dos ejemplos). Hasta el momento, los resultados no muestran una visión general. Muchos azúcares y todas las proteínas fibrosas son propensas a producir fibras, pero no en las mezclas complejas que consti-tuyen los alimentos reales. La restricción extrema a unos pocos solventes, el uso frecuente de suspensiones y la reología compleja consiguiente están creando grandes obstáculos que, de alguna manera, recuerdan los problemas encon-trados con los péptidos. Una vez que se establezca algo de sistemática, la ex-tensión a una gran variedad de productos alimenticios será sencilla, y se podría desarrollar el electrohilado hacia la microcapa de cualquier alimento deseado.

¿Y ahora…?Los escenarios típicos del electrospinning permiten ajustar y adaptar las pro-piedades al agregar un segundo compuesto al polímero. Esto se puede hacer mediante hilado coaxial de formas distintas: revistiendo con un segundo com-puesto, agregando partículas y tratándolos posterioramente con químicos. Los alcances de CIC nanoGUNE a los límites del electrospinning se basan más bien en biomoléculas químicamente puras, que producen fibras de un solo com-puesto.

Los objetivos son:

• Para las biomoléculas, existe un desafío general para establecer la ca-racterización de un sólido (muchos métodos aceptados requieren una solución).

• El límite final de un péptido pequeño, un solo aminoácido, aún no se ha explorado.

• Las proteínas muy valiosas requieren el manejo de cantidades extrema-damente pequeñas, por ejemplo una sola gota de solución concentrada, más la recuperación de la proteína que no es electrohilada.

• Algunas aplicaciones, especialmente en medicina, piden un mejor con-trol espacial, como la conformación del sólido fibroso en la escala mm, por ejemplo una combinación con la impresión 3D, desarrollado a CIC nanogune: novaspider.com.

AgradecimientosEl autor expresa su gratitud a todos los ex “electrospinners” en CIC nanogune: Wiwat Nuansing, Amaia Rebollo, Txema Alonso, Amaia Benitez, Daniela Frauchi-ger, Vangelis Georgilis, Anna Mitraki (IESL-FORTH Heraklion, Grecia), Franziska Günl, y los más recientes colaboradores Irma Pérez Baena (Wild Ferment), Jo-seba López López (UPV-EHU), Natali Constante Barragan (Parque Nacional Ga-lápagos / Ecuador), Aitziber López Cortajarena (CIC biomaGUNE), Elena Esteban González (UPV-EHU), Francesca Clerici, Silvia Locarno (ambas Univ. degli Studi Milano / Italia).

INVESTIGACIÓN EN VIVO - Electrospinning de péptidos y proteínas para fibras ultrafinas

Figura 7: Caramelo electrohilado sobre pan (izquierda); microscopia óptica de gelatina hilada

de agua/ácido acético (derecha).

“El electrospinning no está restringido de ninguna manera a péptidos y proteínas, y podría abrir nuevas opciones para cocinar con microfibras”

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Entre las técnicas más usuales en investigación preclínica, la tomografía compu-tarizada (TC), la imagen por resonancia magnética (MRI) y la imagen por ultraso-nidos o ecografía (US) pertenecen a las llamadas técnicas de imagen anatómi-cas. Estas tres técnicas clásicas de diagnóstico por imagen se utilizan de manera rutinaria en los servicios de radiodiagnóstico para localizar la fuente de una enfermedad o para excluir cualquier patología. Se utilizan principalmente para visualizar estructuras internas del cuerpo, como huesos (TC), tendones (MRI, US), músculos (MRI, US), articulaciones (MRI y US) o vasos sanguíneos (todas),

y en general, órganos internos (cada una de ellas con mayor o menor éxito). Todas estas modalidades de imagen explotan características intrínsecas del te-jido como fuente de contraste para la adquisición de imágenes. Sin embargo, también pueden utilizarse agentes exógenos para realzar un determinado con-traste. El desarrollo de los agentes de contraste para MRI ha sido continuo y se ha basado tradicionalmente en el gadolinio y el óxido de hierro, mientras que el contraste para CT se ha basado principalmente en la presencia de moléculas con átomos pesados en su formulación, como el yodo. La técnica de US, aunque

Imagen molecular y funcional preclínica: Visualizando la I+D+i en biomedicina, farmacología y nanociencia.Jesús Ruiz-Cabello(1), Pedro Ramos-Cabrer(2), Jordi Llop(3)

(1) Lidera el grupo de Biomarcadores moleculares y funcionales en CIC biomaGUNE. Ikerbasque Research Professor(2) Lider del Grupo de Imagen por Resonancia Magnética de CIC biomaGUNE y Profesor Ikerbasque(3) Investigador Principal del grupo de Radioquímica e Imagen Nuclear en CIC biomaGUNE

Los autores presentan en este artículo una selección de los estudios estructurales, funcionales y moleculares que se han realizado o que se están realizando en los laboratorios de CIC biomaGUNE, como ejemplo de lo que se puede hacer o adónde se puede llegar en el campo de la imagen biomédica. Además, hacen una revisión de las técnicas más utilizadas en investigación preclínica.

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con menor frecuencia que las dos anteriores, también puede hacer uso de con-trastes para optimizar la señal o incluso para acceder a información funcional (Tabla 1).

La gran ventaja de la TC, US, y la MRI en el contexto de la investigación pre-clínica es su carácter traslacional, ya que existen equipos similares para uso en humanos, y esto afecta tanto a la investigación de nuevos medicamentos como a la investigación básica que se pueda hacer en los distintos laboratorios. Algunos ejemplos muy exitosos de la utilización de estas técnicas son para la identificación, cuantificación y caracterización funcional de tejidos adiposos en modelos animales, que se puede abordar con ambas modalidades de imagen. El US tiene un campo preclínico habitual en cardiología (ecografía o la ecocar-diografía). Además de su capacidad para proporcionar información anatómica e incluso funcional, la ecografía también puede mostrar información sobre el flujo sanguíneo, el movimiento del tejido a lo largo del tiempo y la rigidez del tejido. Asimismo, tanto la TC como la MRI se emplean para la evaluación de la función cardiaca, respiratoria, cerebral, etc. En comparación entre ellas, las técnicas basadas en ultrasonidos tienen varias ventajas, incluida la adquisición de imágenes en tiempo real, su portabilidad, su costo sustancialmente más bajo y el no usar radiación ionizante dañina, que hace que se pueda ubicar en cual-quier animalario sin grandes infraestructuras. En este afán de reducir costes y modularidad, han surgido equipos tanto de MRI como de TC compactos, que pueden colocarse encima de una poyata con resultados muy competitivos y, para algunas aplicaciones, suficiente.

A medida que el dominio de interés en el uso de las ciencias de la imagen transi-ta desde las aplicaciones anatómicas / funcionales a las moleculares o celulares, el foco se traslada hacia el desarrollo de sondas moleculares y a otras técnicas de imagen más sensibles, principalmente de imagen nuclear y óptica.

En el campo médico, las técnicas de imagen molecular en vivo por excelencia son las de medicina nuclear, por lo que tanto la tomografía por emisión de po-sitrones (PET) como la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT), son también modalidades muy interesantes pensando en la traslación de los experimentos preclínicos. Ambas técnicas son esenciales de nuevo en el mismo contexto que las anteriores, con un gran número de aplicaciones en distintos campos desde la cardiología, oncología, neumología y en general en estudios que requieran un conocimiento exhaustivo de los mecanismos mo-leculares asociados a cualquier patología. Este tipo de información es también accesible a las técnicas ópticas basadas en fluorescencia o fotoluminiscencia (imbatibles a nivel microscópico o celular), con la diferencia de que, como ocu-rría en US, el precio y requerimientos técnicos para su utilización e instalación son mucho menores aunque el número de aplicaciones tomográficas en vivo sea probablemente inferior. La principal limitación de las técnicas ópticas es el grado de penetración en el tejido, lo que reduce mucho sus aplicaciones a teji-dos y patologías superficiales. Aunque menos conocido en el campo preclínico, es cierto que las técnicas ópticas abren un nuevo campo a la traslación a través de las aplicaciones intra-vasculares o intra-quirúrgicas. El rango de aplicaciones es por tanto enorme y muy prometedor en todos los casos. Finalmente, la ima-gen por US también ha entrado en la arena de la imagen molecular. Para ello, se requiere el desarrollo de agentes de contraste basados en formulaciones que tengan burbujas en suspensión.

Todas estas técnicas tienen ventajas e inconvenientes que hemos tratado de resumir en la Tabla 1 para un investigador que trate de acercarse sin conoci-miento a este campo apasionante de la investigación preclínica.

Finalmente, la tecnología de imagen ha evolucionado hacia el desarrollo para-lelo de sistemas mixtos que exploten de forma combinada las bondades exclu-sivas de cada una de las tecnologías de imagen, y que sirvan para superar las limitaciones o para acompañar información adicional o complementaria adqui-rida simultáneamente o secuencialmente. Mientras que los sistemas híbridos basados en PET-CT o SPECT-CT son un clásico en el campo de imagen preclínica (y clínica), es cada vez más habitual encontrar sistemas que combinan adquisi-ción simultánea de MRI-PET, así como los sistemas híbridos para aprovechar las ventajas de alta resolución espacial con la información molecular y celular. Un equipo muy interesante en el campo preclínico es el de opto o foto-acústico, que combina la tecnología de imagen de US con la imagen óptica. Este sistema mejora el nivel de profundidad que se puede alcanzar por medio de la imagen óptica. Se están desarrollando equipos para aplicaciones intravasculares, pero también hay equipos que son una actualización del equipo de ultrasonidos se-ñalados al principio para incorporar la capacidad óptica.

Tabla 1. Comparación de distintas técnicas de imagen, disponibilidad y futuro de las técnicas

Resulta imposible en un artículo de divulgación como éste abarcar de manera exhaustiva todo el trabajo que se está haciendo en nuestros grupos de inves-tigación. En consecuencia, hemos considerado apropiado presentar solo una

INVESTIGACIÓN EN VIVO - Imagen molecular y funcional preclínica

Técnica de imagen Tipo de información

Ventajas Desventajas Ejemplos/ Futuro

Tomografía computerizada (TC)

Principalmente estructural, pero funcional (pulmonar, cardiovascular, etc.) posible.

Gold standard para imágenes de muy alta resolución.

Radiación ionizante. No extendido a humanos aún.

Normal en instalaciones con este tipo de infraestructura. P.ej. European Radiation Synchrotron facility. Imágenes espectaculares.

TC basada en sincrotrón (sCT)

Las mismas que TC.

Gold standard para imágenes de muy alta resolución.

Radiación ionizante. No extendida a humanos aún.

Normal en instalaciones con este tipo de infraestructura. P.ej. European Radiation Synchrotron facility. Imágenes espectaculares.

Ultrasonidos (US) Principalmente estructural.

Gold standard en aplicaciones cardiovasculares.

Limitado uso en varios órganos.

CIC bioGUNE. Aplicaciones cardiovasculares, hepáticas.

Tomografía computerizada de emisión de fotón único (SPECT)

Principalmente molecular y funcional (p.ej. mapas V/Q o molecular).

Gold standard para pruebas funcionales pulmonares en humanos.

Baja resolución y radiación ionizante.

Grupos de CIC biomaGUNE en aplicaciones cerebrales. Nuevos equipos modulares ganan sensibilidad.

Tomografía de emisión de positrones (PET)

Principalmente molecular y funcional.

Gold standard en aplicaciones tumorales con [18F]FDG en tumor. Casi imbatible para nuevas aplicaciones moleculares.

Baja resolución pero mejor que SPECT y radiación ionizante.

Grupos CIC biomaGUNE en distintas aplicaciones cerebrales, pulmonares, cardiovasculares, tumorales. Nuevo equipo modular.

Imagen de Resonancia Magnética (MRI)

Principalmente estructural y funcional, y posible molecular (19F) principalmente e hiperpolarizados.

Gold standard en muchas aplicaciones estructurales y funcionales en tejido blando (p.ej. cerebro). Alta resolución sin radiación. Alta sensibilidad combinada con hiperpolarización. Gran número de aplicaciones.

Baja sensibilidad y selectividad molecular (excepto 19F MRI).

CIC biomaGUNE dispone de equipos multinúcleo de alto campo (11.7 y 7 Tesla). Posibilidad MRI-PET secuencial.

Opto o Foto-acústica

Optoacústica. Mismas ventajas e inconvenientes que US con mayor profundidad y aplicaciones en nanotecnología y vasculares.

Poco habitual en clínica, aunque posible pronto.

No hay equipo preclínico en España. Aplicaciones tumorales, vasculares superficiales, piel (sin contraste) y para nanotecnología.

Imagen multi-espectral y MALDI

Molecular. Solo información molecular de tejidos. Alta resolución microscópica.

Ex vivo. Equipos en CIC bioGUNE y biomaGUNE. Validación de biomarcadores.

“Las técnicas basadas en ultrasonidos tienen varias ventajas: adquisición de imágenes en tiempo real, portabilidad y coste más bajo”

selección de los estudios estructurales, funcionales y moleculares que se han realizado o que se están realizando en nuestros laboratorios, como ejemplo de lo que se puede hacer o dónde se puede llegar en el campo de la imagen bio-médica. Todos estos estudios se llevan a cabo rutinariamente en la magnífica y moderna instalación de imagen de CIC biomaGUNE en Donostia-San Sebastián, la cual dispone de equipos de MRI (tanto de 7 T como 11.7 T) y equipos híbridos PET-CT y SPECT-CT, algunos recientemente adquiridos, y que ofrecen prestacio-nes óptimas en términos de sensibilidad y resolución espaciotemporal. El cen-tro dispone además de un ciclotrón capaz de producir isótopos radiactivos (18F, 11C, 13N, 64Cu, 89Zr, etc.) y un laboratorio de radioquímica apto para abordar el marcaje de cualquier molécula o biomolécula. Los grupos de investigación que trabajan en imagen en CIC biomaGUNE vienen aplicando estas técnicas el estudio de varias enfermedades cardiovasculares, respiratorias, neurodege-nerativas y neurovasculares en pequeños roedores, aplicando algunas de las herramientas de imagen que señalamos a continuación a modo de ejemplo.

Figura 1. Equipo de 11.T ubicado en el CIC biomaGUNE. Las instalaciones cuentan con otro

equipo de 7 T y un arsenal completo de detectores para estudios anatómicos y funcionales

de distintos órganos..

1. Imagen funcional cerebral (fMRI) para estudiar los efectos de las modulaciones farmacológicas sobre la función cerebral de forma no invasiva y longitudinal. A principios de los años 90 del siglo pasado, Seiji Ogawa presentó uno de los descubrimientos más notables en imagen funcional, el llamado efecto BOLD (del inglés blood oxygen level dependent signal), que ha revolucionado la forma de estudiar la función cerebral y la actividad de las diferentes redes neuronales, tanto en situaciones de normalidad como en estados patológicos. Este principio se basa en que en aquellas zonas del cerebro en las que se está llevando a cabo actividad neuronal, se produce una alteración muy sutil y muy local del flujo ce-rebral basal, que aumenta el nivel de oxígeno en sangre, para proveer de mayor energía a las neuronas implicadas en dicha actividad. Es decir, se produce una alteración muy sutil y muy local de los niveles de desoxihemoglobina (molécula paramagnética que actúa como agente de contrate endógeno en MRI). De esta manera, la actividad eléctrica de un grupo de neuronas en funcionamiento se transforma en una respuesta hemodinámica focal que conlleva un aumento de la señal en MRI, al disminuir la concentración de desoxihemoglobina en esa re-gión. Mediante el análisis estadístico de los cambios regionales de señal de MRI concomitantes a la actividad neuronal subyacente, se pueden generar mapas de actividad cerebral donde aparecen descritas las diferentes redes neurona-les en funcionamiento (Figura 3). En la actualidad existen tres modalidades de imagen funcional diferentes basadas en el efecto BOLD: 1) la denominada res-ting-state o rs-fMRI que describe el mapa de las diferentes redes neuronales del

cerebro mientras estas funcionan de forma espontánea; 2) la fMRI de respuesta a estímulo (genéricamente denominada fMRI) en la que se describen redes neu-ronales particulares que son activadas mediante un estímulo o tarea (por ejem-plo mediante estimulación eléctrica de circuitos sensori-motores, estimulación visual de la corteza occipital, estimulación por activación de la corteza auditiva u olfativa, etc.); y 3) la fMRI farmacológica (phMRI), en la que se usan estímulos químicos de sustancias estimulantes como anfetaminas, cocaína u otras para activar redes bioquímicas específicas (la vía dopaminérgica, gabaérgica, etc.), aunque también se pueden estudiar inhibidores de dichas redes (inhibidores selectivos de la serotonina, p. ej.). La fMRI, en sus distintas modalidades, se ha venido usando en diferentes ámbitos para estudiar el cerebro sano y poder comprender mejor procesos como el aprendizaje, la plasticidad neuronal, o el envejecimiento, pudiendo incluso llegar a modularlos o potenciar sus aspectos positivos o suavizar sus aspectos negativos. Alternativamente, la fMRI se puede usar para estudiar cómo diferentes procesos patológicos alteran los patrones normales de actividad cerebral, y en qué medida las aproximaciones terapéuti-cas ensayadas consiguen atenuar o compensar dichas alteraciones.

Figura 2. Equipo híbrido SPECT-CT para experimentos de imagen molecular. Las instalaciones

de CIC biomaGUNE cuentan con otros equipos híbridos, como un PET-CT, y equipos para la

adquisición de imágenes CT, PET, y SPECT de manera secuencial.

2. Imagen PET - Estudios de ventilación pulmonar: La imagen PET permite determinar cómo se distribuyen, en tiempo real y con elevada sensibilidad, moléculas marcadas con isótopos emisores de positrones. El caballo de batalla de la imagen PET en el entorno clínico ha sido (y sigue sien-do) el análogo radiofluorado de la glucosa 2-[18F]fluoro-2-desoxi-D-glucosa ([18F]FDG). Este radiofármaco, una vez administrado por vía intravenosa, se acumula preferentemente en aquéllos tejidos que presentan un metabolismo glucídico acelerado, siendo por tanto un marcador indirecto de actividad tumoral. Sin embargo, hay muchas otras aplicaciones en las que la PET podría contribuir de manera relevante, tanto en investigación básica como en el campo clínico, y un ejemplo es en la determinación de la ventilación pulmonar con el fin de poder realizar un diagnóstico precoz y diferencial de diferentes enfermedades pul-monares como la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) o el asma. En la actualidad, los estudios de ventilación en el entorno clínico-asistencial se llevan a cabo principalmente mediante SPECT utilizando como agentes de con-

“La fMRI se puede usar para estudiar cómo diferentes procesos patológicos alteran los patrones normales de actividad cerebral”

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traste aerosoles marcados con Tecnecio-99 metaestable (99mTc). Si bien esta técnica ofrece buenos resultados, existen limitaciones como la acumulación del aerosol en las vías respiratorias centrales y la aparición de hot spots (regiones de hiper-captación) en pacientes con enfermedades obstructivas pulmonares, que en última instancia dificultan la interpretación de las imágenes. En CIC bio-maGUNE se ha desarrollado recientemente un método para la preparación de un gas perfluorado (SF6) marcado con 18F. Dicho gas ha mostrado una capaci-dad excelente para determinar la ventilación pulmonar regional en roedores sa-nos (Figura 4), y actualmente se está trabajando en su evaluación en diferentes modelos animales con ventilación restringida. Además de las ventajas obvias respecto al uso de aerosoles (el SF6 es un gas y por lo tanto refleja fielmente la ventilación pulmonar), el uso del PET-[18F]SF6 en el entorno clínico supondría una mejora sustancial en términos de resolución espacial y sensibilidad, ade-más de suponer una reducción significativa en la dosis de radiación recibida por el paciente investigado.

Figura 3. Imagen BOLD-fMRI del cerebro de una rata mostrando la activación de la zona S1 de

la corteza somato-sensorial, mediante la aplicación de corriente eléctrica en la pata delantera

derecha (a). Imagen rs-fMRI mostrando la actividad en el hipocampo de un ratón en estado de

reposo (b) y matriz de coeficientes de correlación mostrando la intensidad de las interacciones

entre diferentes zonas cerebrales que trabajan en red (c). Imagen phMRI de la activación de

zonas cerebrales corticales de una rata, en respuesta a la estimulación por anfetaminas (d).

3. Imagen cardiovascular por ecocardiografía y MRI. Las técnicas de imagen en el campo pulmonar y cardiovascular se han conver-tido en herramientas indispensables para el diagnóstico y seguimiento tanto a nivel preclínico como clínico. Probablemente el gran número de aplicaciones de las imágenes que existen hoy en día a nivel clínico y preclínico, se deben a la posibilidad de descripción y cuantificación detalladas y de alta calidad de la estructura y función del sistema cardiovascular. Para la imagen cardíaca, la ecocardiografía bidimensional es quizás la herramienta más establecida, que se ha utilizado en gran medida para evaluar la función y la estructura cardíacas uti-lizando técnicas e índices similares a los usados en la ecocardiografía humana. Esta tecnología ofrece una evaluación rápida y de bajo costo de la anatomía del corazón, así como de su función, biomecánica y respuesta al tratamiento. Para la caracterización del ventrículo izquierdo y para algunas patologías inflamato-rias vasculares (aunque estas últimas quizás no para roedores) es la técnica de referencia, pero no así para la caracterización estructural y funcional del ventrí-culo derecho, para la cual se prefiere la Resonancia Magnética Cardiaca.

En la imagen cardiovascular, como también ocurre en la imagen pulmonar, se obtienen imágenes de un órgano en movimiento. Por esta razón, son frecuentes las modalidades de adquisición de datos dinámicos, tanto en TC (con contraste) como en MRI (sin necesidad de contraste), en modo cine (Figura 5), en las que la simple inspección del movimiento de estos tejidos proporciona datos funcional-mente relevantes. Asimismo, de estas dos mismas modalidades de imagen se obtienen datos esenciales para la cuantificación de la morfología cardíaca y los índices sistólicos ventriculares globales, como el volumen sistólico, la fracción de eyección, el gasto cardíaco e incluso otros parámetros funcionales que des-criben la dinámica del llenado ventricular, que también pueden proporcionar información valiosa adicional de diagnóstico y pronóstico en ciertas patologías.

Figura 4. Imágenes PET-CT obtenidas en ratas sanas a diferentes tiempos durante (a-c) y tras

interrumpir la administración (d, e) inhalada de [18F]SF6. Las imágenes muestran una ventilación

homogénea en el pulmón y una eliminación rápida del gas radiofluorado tras la interrupción de

la administración.

En resumen, la tecnología de imagen ha avanzado de tal forma que se pue-den adquirir imágenes de muy alta calidad cardíaca con sincronía prospecti-va o retrospectiva, como es habitual en los equipos clínicos. Estas mejoras se están adaptando a todas las modalidades de imagen y hacen que la calidad de estas imágenes haya mejorado sustancialmente para un gran número de aplicaciones en modelos animales a pesar de las altas frecuencias respiratorias y cardíacas de los roedores en comparación con los humanos. En este sentido, CIC biomaGUNE ha renovado su flota de equipos de imagen nuclear para poder mejorar, entre otras muchas ventajas, la calidad de estas imágenes de órganos en movimiento.

Figura 5. Imagen de MRI a mitad ventrículo en eje corto del corazón de un ratón tomadas de

una secuencia cine en varios momentos del ciclo cardíaco con sincronía prospectiva.

INVESTIGACIÓN EN VIVO - Imagen molecular y funcional preclínica

“En CIC biomaGUNE se ha desarrollado recientemente un método para la preparación de un gas perfluorado (SF6) marcado con 18F”

Entorno CIC

Mesa de ideas 24Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y

transversales con Nuria Gisbert, Estibaliz Hernáez, José María Pitarke, Mercedes Aja, José Amores y Asier Urzelai

Proyectos de Investigación 32El estudio de las enfermedades raras: males de pocos que afectan

a muchos. Rosa BarrioAlmacenamiento termoquímico de calor, la clave para el futuro del

almacenamiento de energía a gran escala. Daniel Bielsa, Abdelali Zaki, Yasmina Portillo, Pedro L. Arias y Abdessamad Faik

Componentes fundidos en aleaciones Superduplex. Análisis comparativo entre el moldeo convencional y la tecnología de impresión 3D. Yusuke

Tomita, Hidetoshi Fujii, Ibai Gallastegi y Julián Izaga

Euskadi en breve 48

MES

A D

E ID

EAS

Nuria GisbertHan pasado ya casi cuatro años desde que el Departamento de Desarrollo Eco-nómico e Infraestructuras de Gobierno Vasco pusiera en marcha el Decreto 2015 que regulaba la composición de la Red Vasca de Ciencia y Tecnología y los agentes de esta red y las empresas pioneras en esta materia ya han apostado y están trabajando intensamente en el desarrollo de carrera en base a competen-cias. En este debate queremos compartir las mejores prácticas en este ámbito. ¿Consideráis relevante el desarrollo de carrera también en investigación? Puede

parecer una obviedad, pero, probablemente, al tener perspectivas diversas se-guramente cada uno puede aportar su diferente visión.

Asier UrzelaiCreo que son imprescindibles. Es decir, los investigadores son también seres humanos y como tal están sujetos a las pasiones, motivaciones y necesidades de cualquier ser humano. Las personas, una vez que tenemos cubiertas nues-tras necesidades básicas, tenemos otras como pueden ser el reconocimiento

Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y transversalesMesa de Ideas con Estibaliz Hernáez, Jose María Pitarke, Mercedes Aja, José Amores y Asier Urzelai. Modera: Nuria Gisbert

¿Cómo están trabajando el desarrollo de la carrera investigadora y las competencias científicas y transversales los agentes de la Red Vasca de Ciencia y Tecnología? Esta es la pregunta que intentamos resolver en esta Mesa de Ideas celebrada en CIC energiGUNE con la moderación de Nuria Gisbert, su Directora General y Presidenta de CICNetwork, y la participación de Estibaliz Hernáez, Viceconsejera de Tecnología, Innovación y Competitividad del Departamento de Desarrollo Económico e Infraestructuras de Gobierno Vasco, José María Pitarke, Director General de CIC nanoGUNE, Mercedes Aja, Directora de Personas y Organización de Tekniker, José Amores, Director de Innovación y Desarrollo en Egile Corporación, y Asier Urzelai, Director de Personas en CIC energiGUNE.

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o la conciencia de logro que, dentro de los entornos de trabajo, las tenemos que utilizar como motores. Un plan de carrera es un motor para trabajar estas necesidades humanas y para trabajar la motivación de las personas y su alinea-miento con lo que quieren hacer.

Mercedes AjaYo creo que deben desarrollarse y en el caso de la investigación es una exi-gencia. Difícilmente puedes avanzar en el conocimiento si te quedas parado o parada en el desarrollo personal. Por lo tanto, más si cabe que en otros sectores o en otros ámbitos de trabajo, lo que la investigación exige es que las personas acompañen al desarrollo tecnológico con el desarrollo de su propio conocimien-to, sus propias habilidades y con el crecimiento personal. Lo contrario es que-darse obsoleto/a y la obsolescencia es tóxica en el mundo de la investigación.

José AmoresDesde nuestro punto de vista, que es una perspectiva más industrial, definir un desarrollo del investigador es importante, pero para nosotros es más crucial el vincularlo con el contexto. Lo que damos a un investigador es el contexto y con esto quiero decir que tiene que tener claro cuál es la estrategia de la empresa. Tenemos que pensar que la empresa industrial es cortoplacista e impaciente, y las carreras de investigación son a medio y largo plazo. Hay barreras internas fuertes, hay promotores y detractores en todas las empresas, no solamente de la I+D, sino cualquier actividad que requiera un medio o largo plazo. Para evitar que se trunque una carrera o un desarrollo de un investigador, tenemos que transmitirle que el mejor reconocimiento es que vea cómo genera un impacto en la empresa su descubrimiento, cómo retorna esta inversión, así se verá total-mente involucrado en la estrategia de una empresa.

José María PitarkeLa carrera investigadora es un hecho que está ahí. La carrera investigadora es necesaria; pero debe entenderse a nivel global, en todo el mundo y en todos los ámbitos. En investigación la movilidad es esencial. Uno empieza con la tesis

doctoral en una universidad o centro de investigación y normalmente continúa en otra universidad, centro de investigación, centro tecnológico o empresa, qui-zá en otra parte del mundo. En las universidades y centros de investigación de referencia es muy raro que un recién doctorado permanezca en la misma uni-versidad o centro de investigación después de haber finalizado su tesis doctoral.

Estibaliz Hernáez Estoy de acuerdo con todos vosotros. La carrera investigadora como tal es ne-cesaria más que nada para que cada investigador o investigadora sepa hasta dónde puede llegar, qué posibilidades tiene. Otra cosa es que luego decida uno u otro camino, pero yo creo que es importante tener una motivación, como todo en la vida, es necesario conocer cuáles son las posibilidades. La carrera profesional científica en la universidad creo que está clara, sabes cuáles son los pasos. En los centros tecnológicos y en las empresas esa carrera está un poco más indefinida, hay unas pautas generales, pero es más indefinida. Con el Decreto 2015 lo que tratamos es que en los centros tecnológicos exista un acuerdo, que todos se muevan en el mismo terreno de juego para que todos puedan trabajar en igualdad de condiciones y pueda haber una movilidad tam-bién con respecto a otros centros europeos. En la parte más universitaria yo sí que echo de menos una mayor relación con la empresa. La carrera científica universitaria está muy dirigida a la ciencia básica y nosotros, con el impulso de los doctorados industriales, estamos intentando que también desde la empresa se le diga a la universidad qué necesidades tiene para, teniendo en cuenta todos los eslabones de la cadena, incluso los centros tecnológicos, se pueda dar una solución de mayor valor añadido a la empresa.

José María PitarkeEstoy de acuerdo con lo que acaba de decir Estibaliz, en el sentido de que aquí parecía que la carrera investigadora solo tendría continuidad en la universidad, lo cual no ocurría ni ocurre en países como Estados Unidos, Alemania o el Reino Unido. Algunos de los recién doctorados culminarán su carrera en alguna uni-versidad o centro de investigación; pero otros se deberían acabar incorporando

De izquierda a derecha: Asier Urzelai, José Amores, Estibaliz Hernáez, Nuria Gisbert, José María Pitarke y Mercedes Aja.

MESA DE IDEAS - Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y transversales

a la empresa, muchos de ellos para continuar investigando en la empresa. No es sostenible ni deseable que todo investigador siga la carrera académica. En las empresas del País Vasco hay menos demanda de doctores que en países como Estados Unidos o Alemania, por lo que todos deberíamos hacer un esfuerzo para que esto cambie.

Nuria Gisbert¿Qué tipo de desarrollo de carrera promovéis en vuestras organizaciones? ¿Qué tipo de competencias y desarrollo se está promoviendo desde los CIC y los cen-tros tecnológicos para que algunos de nuestros investigadores puedan propor-cionar valor añadido a las empresas?

Mercedes Aja Tendría que decir que en Tekniker, como otros, somos organizaciones muy pla-nas, así que pensar que la carrera investigadora puede ir por la vía de la jerar-quía es una falacia porque las posibilidades son muy cortas. Por tanto, si la parte vertical es estrecha, hay que hacer la vida de la investigación ancha y el ancho de nuestro sistema de desarrollo profesional pasa por responsabilidades en la pro-pia dirección de los proyectos, responsabilidades sobre líneas de investigación, sobre apuestas estratégicas- líneas que vamos a potenciar de una manera más especial- o responsabilidades también desde el punto de vista de la relación con los clientes. Y eso hace que las perspectivas para un investigador o investi-gadora se abran y permitan, no sólo continuar investigando, sino también com-plementar su investigación con otro tipo de responsabilidades que permiten el crecimiento del profesional dentro de este campo. El hecho de investigar en sí también supone una actividad con un nivel de riqueza impresionante, trabajas en múltiples proyectos con muy diversos clientes, con retos diferentes, lo que hoy has hecho no se parece en nada o poco a lo que vas a hacer mañana.

Asier Urzelai Estoy muy de acuerdo, pero, además, no solo es una limitación de las organi-zaciones, sino que no todas las personas a lo mejor van a tener las competen-cias como para liderar. Es decir, uno puede ser un investigador magnífico pero un pésimo líder. Para estas personas, también tenemos que dar caminos más horizontales, que impliquen una evolución, una mejora. Nosotros, en CIC ener-

giGUNE definimos planes de carrera que intentamos adaptar a cada persona. En función de lo que vamos viendo, definimos objetivos cuantitativos, pero tam-bién otros objetivos más cualitativos que tienen que ver con el desempeño de las funciones ligadas a cada categoría, y con la valoración de algunas competen-cias transversales. Según lo que vamos viendo e identificando de las personas, trazamos planes de carrera y vamos permitiendo ese desarrollo que, en la línea de lo que tú comentabas Merche, puede ser vertical, cuando hay posibilidad, pero muchas veces tiene que ser horizontal.

José Amores Nosotros acotamos mucho a la investigación. Por un lado, somos especialis-tas en áreas como fabricación avanzada o alta precisión y nuestro interés es ser especialistas en ese dominio. Por otro lado, nuestro objetivo no es publicar papers, ni siquiera hacer patentes, en algunos casos es necesario, pero si po-demos evitar hacer patentes y conservar secreto industrial, pues mucho mejor. La investigación que nosotros promovemos es muy aplicada. A partir de ahí, en EGILE tenemos una política muy flexible para el desarrollo de un investi-gador, en función de su ambición, las capacidades y competencias. Tenemos diferentes casos en los que uno puede ser un jefe de proyecto o el jefe de área de investigación e incluso director de una startup. Somos abiertos, pero hay que trabajar con el investigador o la investigadora e identificar sus capacidades.

José María PitarkeEn centros de investigación como el nuestro se promueve sobre todo la rota-ción. En nuestro Centro más de tres cuartas partes de la plantilla somos inves-tigadores y de esas tres cuartas partes un 80% son investigadores en rotación, rotación ligada a la movilidad. De esta forma conseguimos tener un 60% de la plantilla en permanente rotación, investigadores jóvenes con nuevas ideas que dan todo lo que tienen porque si aprovechan la oportunidad que se les ofrece de trabajar en un centro puntero los buscarán en todas las partes del mundo y ojalá también en los centros tecnológicos y la industria del País Vasco. En nues-tro Centro los investigadores permanentes siguen la carrera investigadora de Ikerbasque. Lo que persiguen es ser reconocidos por sus pares aquí y en todo el mundo.

Estibaliz Hernáez Nosotros con el decreto lo que hicimos fue establecer, siendo conscientes de que los centros tecnológicos y los CIC son muy diferentes unos de otros, unos mínimos comunes y a partir de ahí cada uno de los centros tiene que elaborar y diseñar su propio plan de carrera profesional. Evidentemente, algunos son cooperativas, otros están muy ligados a la universidad, otros entre los CICs son más científicos y otros, como CIC energiGUNE, están más en lo aplicado. Lo que hicimos fue establecer unos mínimos que pudierais cumplir todos vosotros y, a partir de ahí, cada uno lo adaptara a su propio centro.

José María Pitarke Me gustaría añadir a lo que he dicho antes que en nuestro Centro no fomenta-mos la rotación de los investigadores principales, los cuales son todos investiga-dores Ikerbasque. Hasta la fecha no se ha ido nadie.

Nuria Gisbert Entrando en la parte de competencias transversales, ¿Consideráis que es im-portante que se desarrollen competencias transversales? ¿Qué tipo de compe-tencias transversales fomentáis desde cada una de vuestras organizaciones? Al Gobierno vasco, por ejemplo, ¿Le gustaría que se fomentaran dentro de la Red Vasca de Ciencia y Tecnología?

José Amores Nosotros desde la industria pedimos a un investigador unas competencias bási-cas, las mismas que cualquier otra persona de la organización. Luego es verdad que alguno tendrá más fortalezas en una o en otra y se podrá desarrollar en esta o la otra más adaptada a la actividad, pero realmente pedimos compe-tencias similares a la de un ingeniero del departamento de ingeniería o de pro-

“Tenemos que mejorar en la competencia de saber vendernos. Cuando salimos fuera nuestro trabajo es reconocido y en el Estado somos un referente”

Estibaliz Hernáez

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ducción. Pedimos, por ejemplo, ser capaz de trabajar en equipo o comunicar eficazmente. Esto es importante en un investigador. En la industria hay escasez de recursos y hay detractores, no de la innovación, de cualquier actividad y hay que justificar las inversiones, hay que defender los resultados que vas hacien-do, no solamente de lo que haces, sino nuevos planteamientos. Hay que saber comunicar y convencer y persuadir que lo que estás proponiendo va a tener un efecto y un impacto en la organización. Hay que saber gestionar riesgos y planes de mitigación y eso, desgraciadamente, no está tan interiorizado en la industria.

Estibaliz Hernáez Desde el Gobierno, siendo conscientes de que las personas investigadoras tienen unas capacidades que todo el mundo reconoce, si creemos que hemos llegado a un punto en el que nos gustaría que se pudiera potenciar al máximo posible la colaboración, no solo dentro de cada uno de los propios centros, en-tre diferentes áreas o grupos de investigación, sino la colaboración entre esos centros y esta es una de las misiones del nuevo BRTA (Basque Research & Te-chnology Alliance) que ponemos en marcha este año. Nos gustaría exprimir al máximo esas capacidades que sabemos que tienen las personas investigadoras de todos los centros, que son investigadores la mayoría de ellos excelentes. Suelen decir que uno más uno no sea dos, sino que sea más. Debemos ser ca-paces de dar una respuesta lo mejor posible a las empresas para que sean más competitivas y, con todo esto, generen riqueza, que se pueda volver a reinvertir en la rueda de la I+D+i.

Mercedes Aja En nuestro caso, sí fomentamos como una de nuestras competencias la exce-lencia. Partiendo de ahí es importante que los investigadores y las investigado-ras tengan claro qué es lo que necesitan nuestros clientes, no sólo hoy, también, pasado mañana. Nuestra investigación, a diferencia de nanoGUNE o energiGU-NE, es más aplicada y eso me lleva a otra competencia que es importante: hay que buscar los resultados de esa investigación. Efectivamente, hay proyectos que no concluyen con lo que esperábamos. Eso forma parte de la actividad, pero es importante que nos orientemos al logro. ¿Todo esto que vamos a hacer y que vamos a investigar, para qué, qué valor va a reportar a las empresas de nuestro entorno cercano? Y luego diría que también es muy importante la crea-tividad, las buenas ideas no surgen de la nada. Es importante ser rompedor o rompedora, pensar más allá de lo que veo y tratar de descubrir nuevas formas de resolver las cosas. También, como ha comentado Estibaliz, otro aspecto im-prescindible es la colaboración con partners cercanos pero también con otros centros de Europa. Por último, es esencial la competencia de liderar y trabajar en equipo. La investigación es un trabajo en equipo, hay que saber ser humildes y generosos/as

José María Pitarke Empiezo por la creatividad. La clave de la creatividad es dejar hacer, la creativi-dad no se enseña, es sobre todo dejar hacer y también estar junto a los crea-tivos. ¿Otras competencias? En nuestro centro se fomenta la comunicación, la cual representa una competencia muy importante tanto en la carrera académi-ca como en la carrera industrial. Nuestros investigadores tienen que impartir al menos un seminario de investigación al año y participan en congresos de todo el mundo. Otro aspecto fundamental es el trabajo en equipo. La investigación es sobre todo trabajo en equipo. Y colaboración. En nuestro centro la colabo-ración es algo natural que no hace falta fomentar. Si uno ve que colaborando se pueden abrir nuevos caminos, la colaboración es inevitable. La colaboración se produce a nivel de centro y a nivel internacional. También queremos que se establezcan colaboraciones a nivel local, con otros agentes de la red, para lo cual es muy importante que nos conozcamos. Seguro que el nuevo consorcio vasco de ciencia y tecnología nos ayudará a conocernos mejor y a intensificar la colaboración.

Estibaliz Hernáez Yo ahí coincido con Txema. En el tema de la colaboración suelen decir que “si quieres llegar rápido vete solo, pero si quieres llegar lejos vete acompañado”.

Yo creo que tenemos que tratar de llegar lejos. Es necesario conocernos no sólo a nivel de dirección general, sino los equipos de trabajo. El año pasado, hicimos un reconocimiento a los investigadores e investigadoras de los centros con el Lehendakari. Fue curioso porque se reconocía a personas investigadoras y mu-chas de ellas, trabajando en la misma área, ni siquiera se conocían. ¿Cómo es posible que en un país de poco más de dos millones de habitantes trabajando en las mismas áreas no se conozcan? Creo que nos corresponde a nosotros como Administración impulsar que haya acciones de ese tipo, pero creo que también hay un papel muy importante dentro de los propios centros para que se inculque esa cultura de la colaboración, de la generosidad y de compartir.

Mercedes Aja Cuando somos complementarios en el mercado es fácil la colaboración, el pro-blema es cuando encontramos puntos en los que competimos. Hay que equi-librar muy bien.

Estibaliz Hernáez Lo que pasa es que hay muchas veces que creemos que somos competencia y eso es dependiendo del grado en el que te quedes. Cuanto más global es la de-finición, dices “trabajamos en lo mismo”, pero según vas viendo al detalle te das cuenta de que eso no es del todo correcto, la competencia no es tal. Incluso he-mos visto casos de centros que se han dado cuenta de que son complementarios.

Asier Urzelai Es verdad que hay cosas que pueden darse de una forma natural, como la crea-tividad, pero hay que crear también un entorno estimulante que favorezca cues-tiones como el trabajo en equipo, por ejemplo. Yo tengo ahí una perspectiva un poco diferente, porque a veces el entorno científico en el que hemos vivido ha llevado a los investigadores a competir. A un investigador se le mide por el número de publicaciones, se le mide por el hecho de tener tantas patentes, se le mide por su índice H, y si no los tiene altos no consigue una Juan De la Cierva, no consigue una Ikerbasque, no consigue una Ramón y Cajal, etc. Es decir, no avanza. Nosotros, en CIC energiGUNE, hemos intentado crear un modelo en el que sea necesario colaborar para conseguir todo eso. En nuestro centro una

MESA DE IDEAS - Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y transversales

“Nuestro sistema va dirigido a promover un trabajo en equipo de verdad, en el que la gente trabaje junta por un fin común, y que no esté mediatizada por la obsesión con el currículum”

Asier Urzelai

persona, por el simple hecho de publicar mucho, de tener un impacto alto, no va a tener una buena evaluación si no va acompañado de haberlo hecho en equipo y, sobre todo, trabajando por los objetivos que son importantes para el centro. Nuestro sistema va dirigido a promover un trabajo en equipo de verdad, en el que la gente trabaje junta por un fin común, y que no esté mediatizada por la obsesión con el currículum, que no es que sea mala, ojo, no estoy diciendo eso, es buena, pero por sí sola puede llegar a ser un poco destructiva. Y luego, por mencionar una competencia que no se ha dicho, para nosotros es súper impor-tante la proactividad, es decir, el hecho de que las personas vayan más allá del día a día, propongan cosas, propongan soluciones, se identifiquen con lo que estamos haciendo y nos den caminos que a lo mejor no hemos visto.

Nuria Gisbert Bueno pues hemos hecho un repaso de las competencias, también hemos visto que la mayoría de las competencias que se buscan a nivel de investigación, más básica o aplicada, también son competencias compartidas por las empresas. En este equilibrio de competencias, ¿qué pensáis que es más importante, las competencias tecnológicas o las competencias transversales? y ¿cómo afrontáis los procesos de selección?

José Amores Estamos hablando mucho de competencias, de colaborar, pero habéis hablado mucho de competencias que explotan dentro de casa. Yo animaría a que nos abriéramos un poco hacia el mundo exterior, en el sentido de industria, más allá de generar y dar conocimiento a la sociedad. En este sentido, nosotros, la em-presa industrial, a excepción de grandes corporaciones, somos seguidores en términos de investigación, y, a medida que vas bajando de tamaño de empresa, pues realmente podemos decir que no buscamos los investigadores más exce-lentes. Nosotros valoramos mucho las competencias que hemos comentado. De nada nos sirve un investigador encerrado en su laboratorio, generando el mejor de los materiales, si ninguno es capaz de transmitirlo, de defenderlo, de compartirlo, de tener esa curiosidad por lo que están haciendo en otras áreas de investigación para poder apalancar su propia investigación o viceversa. La empresa es muy dinámica, muy exigente.

Mercedes Aja Yo creo que no se puede separar. ¿Qué es más importante: ingerir alimentos o ingerir agua? Ambas son necesarias, no se pueden disociar. Son muy importan-tes las competencias, desde el punto de vista del conocimiento tecnológico y también las transversales. Y, además, van juntas.

Asier Urzelai A nosotros nos ha pasado una cosa muy curiosa, en todos los procesos de se-lección hay siempre un científico, que es el que puede valorar el conocimiento, y luego un miembro del departamento de Personas, para valorar las “otras co-sas”, las competencias. A veces pasa que, en la entrevista, el científico acaba preguntando las “otras cosas” y el de Personas pregunta lo científico, lo que significa que se ha producido un buen alineamiento. Que una persona sin co-nocimientos no puede investigar es evidente, y, a la vez, si no tiene otra serie de competencias no va a poder hacer un buen trabajo.

José María Pitarke En nuestro caso depende del perfil que busquemos. En el caso de los líderes de grupo damos mucha importancia al reconocimiento previo. Si aspiramos a ser un centro de excelencia con investigadores de excelencia, buscamos investiga-dores que cuenten ya con cierto reconocimiento o con el potencial de ser reco-nocidos en su campo. Eso no quiere decir que miremos solo el conocimiento, pero cierto es que se mira, sobre todo, su trayectoria científica. En el caso de los investigadores permanentes además del filtro Ikerbasque, que considera-mos necesario, pasamos un día entero con cada candidato. Cuando uno está un día entero con un candidato le da tiempo a ver un poco todo. Los investiga-dores predoctorales y postdoctorales son seleccionados por los propios líderes de grupo. En el caso de los estudiantes de doctorado miramos el expediente y también se atiende a otras competencias. Todo es complementario y hay que encontrar el equilibrio.

Estibaliz Hernáez Nosotros con el decreto lo que pretendemos es trabajar la línea de la excelen-cia. Que todos los centros trabajen la excelencia y sean excelentes, la especia-lización y la cercanía al mercado. En la línea que decía José, entiendo que la empresa en su día a día tienda a valorar más, no tanto la excelencia sino más el dar una respuesta rápida. Pero para eso están los centros tecnológicos, para ir un paso más allá que las empresas y poderles dar una respuesta excelente en el momento en que lo necesiten. Creo que, como apuntaba Mercedes, ambas cosas no se pueden separar, pero sí que creo que, como centros tecnológicos y centros de investigación, tenéis igual la responsabilidad de ir un poquito más allá para poder ofrecer a las empresas lo que necesitan y no sean ellas las que tengan que tener los recursos, porque muchas empresas no pueden. Nosotros, como Administración Pública, evidentemente, haremos todo lo posible para que vosotros los centros podáis dar esa respuesta.

Nuria GisbertPara poder dar esa respuesta hay que seguir avanzando a nivel de competen-cias. Teníamos otra pregunta y es ¿qué tipo de herramientas desplegáis para adquirir competencias, científico/tecnológicas y transversales en vuestras orga-nizaciones y qué herramientas os gustaría implementar?

José Amores En nuestro caso, nuestra fórmula favorita es esta: bajo un proyecto de I+D co-laboramos con los centros tecnológicos a nivel de investigador. El investigador contrata un doctorando, bajo un paraguas de formato proyecto, y entendemos que ésa es una muy buena manera de ir adquiriendo capacidades científico téc-nicas y, al mismo tiempo, lo que nos interesa, que sea muy aplicado al proyecto y a las necesidades de la empresa. Por otro lado, entendemos que esta fórmula es la más eficaz para hacer una transferencia tecnológica efectiva del centro a la empresa; una persona se ha forma en el centro y acaba siendo contratado por la empresa. Nos gusta mucho esa herramienta. A partir de ahí, cuando el inves-tigador está dentro de EGILE, hacemos un análisis de competencias, y plantea-

“Es importante que los investigadores y las investigadoras tengan claro qué es lo que necesitan nuestros clientes, no sólo hoy, también pasado mañana”

Mercedes Aja

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MESA DE IDEAS - Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y transversales

mos un plan práctico. Si vemos que una de sus debilidades es comunicar pues lo ponemos a presentar proyectos, si tiene un problema en gestión de personas, pues gestiona un equipo de trabajo para ver qué tal se desenvuelve. Aprender haciendo, con una tutorización y un soporte. Es un sistema que utilizamos siem-pre, colaborando mucho.

Mercedes Aja Tenemos recursos limitados y dedicamos muchísimos recursos a formación, especialmente la faceta de conocimientos tecnológicos. Para desarrollar deter-minadas habilidades también recurrimos a la formación externa. A parte, dedi-camos muchos recursos a algo que nos parece que es una vía imprescindible, los procesos de doctorado. Aprender del método científico y del método de investigación, pues un doctorado te ofrece un proyecto a 3 ó 4 años, y es un proceso muy importante para nosotros. Planteamos también el aprender ha-ciendo. También tratamos de transferir talento a la industria con experiencias muy recientes como la que hemos tenido con Egile y con otras empresas, for-mamos a profesionales junior en tecnologías clave para la empresa. Un proceso de formación en el que intervienen distintos investigadores e investigadoras. Es muy curioso porque el proceso de formación de esas personas es un poco distinto al proceso de formación de una persona junior que entra en la carrera investigadora. Conocen buena parte de lo que puede ser una carrera de investi-gación, quiero decir que se sitúan en la carrera de investigación, pero conviven con el mundo industrial. Transcurrido el proceso de formación en Tekniker, el/la profesional pasa a la industria donde continuará su carrera profesional. Es un perfil muy interesante.

José Amores Es que cuando hablamos de mucha especialización, el mercado no te va a dar un investigador que tenga las competencias científico-técnicas súper aplicadas a lo que tú estás buscando. La fórmula más inteligente es que, en el marco de un proyecto concreto, se le vaya orientado con un mínimo, y luego ya explota dentro de la empresa.

Asier Urzelai Otra fórmula muy interesante son los doctorandos compartidos, nosotros te-nemos también alguno, incluso con empresas. La verdad que está muy bien

que un investigador pueda adquirir la visión de lo que se hace en un centro de investigación de excelencia a la par que adquiere la visión de lo que se hace en un centro tecnológico o incluso en una empresa.

Estibaliz HernáezEl método que explicaba Mercedes, aplicado a una necesidad que nace de la empresa.

Mercedes AjaSería el propio programa Bikaintek.

Asier Urzelai Nosotros tenemos como eje a la hora de desplegar estas competencias trans-versales, nuestra herramienta de evaluación de desempeño, en la que identi-ficamos dónde pueden estar las necesidades de mejorar, y luego intentamos utilizar todo tipo de herramientas. Además de aprender a través de la práctica, que ya se ha comentado. Hay planes de formación, así como herramientas di-ferentes, como el coaching o el mentoring, que pueden ser también útiles para desarrollar estas competencias.

José María Pitarke En nuestro Centro las competencias científicas se obtienen en el día a día con el trabajo de cada uno y las reuniones de grupo. Por otra parte, los investigadores están expuestos a seminarios científicos todas las semanas, impartidos por in-vestigadores tanto del Centro como externos. Las competencias científicas tam-bién se obtienen con la asistencia a congresos. Y para adquirir competencias técnicas organizamos formaciones específicas relativas al uso de equipamiento. En temas más transversales, organizamos todos los años un ciclo de cultura empresarial que consiste en el desarrollo de competencias de comunicación oral, emprendimiento y de acceso al mundo empresarial o industrial. Se tra-ta de que nuestros investigadores conozcan cuáles son las oportunidades que hay en la industria y qué tipo de competencias son necesarias para acceder al ámbito industrial. Se trata de cursos que están abiertos sobre todo a los investi-gadores predoctorales pero también a los postdoctorales, ya que perseguimos que algunos de nuestros investigadores predoctorales y postdoctorales pasen a la empresa o a centros tecnológicos. Yo siempre he creído que es importante que nuestra gente, no todos, algunos, lleven nuestra investigación y nuestras competencias a las empresas y centros tecnológicos sobre todo del País Vasco.

Estibaliz HernáezDesde el Gobierno, las herramientas que tenemos las conocéis de sobra: son nuestros programas. El programa Elkartek, para generar capacidades en inves-tigación, apoyado en la colaboración entre agentes, el programa Hazitek, para la investigación la I+D empresarial, también en colaboración con agentes o entre empresas, y el Bikaintek, que habéis mencionado. Creo que son unas herra-mientas que están siendo válidas y en el seno del nuevo BRTA, sí se llega al acuerdo entre todos los agentes de que hiciera falta alguna otra herramienta, nosotros estamos, evidentemente, abiertos a incluirla.

Nuria Gisbert Se han hablado de cosas que todos estamos poniendo en práctica y que todos valoramos como el programa Bikaintek, se ha mencionado el emprendimiento, que es un factor diferencial. Siguiendo con la siguiente cuestión. ¿Cómo creéis que puede influir en la motivación y los resultados de los investigadores, y por ende de la organización, la ausencia o inexistencia de planes de carrera?

José Amores Nosotros le damos muchísima importancia. Quizás más de lo que se pueda pensar para una industria. Un proyecto de desarrollo, una investigación, tiene muchos picos y valles. Durante su vida tiene mucha promoción y muchas dudas. Podemos citar como ejemplo la tecnología Nespresso, que lleva 25 ó 30 años desarrollada y hasta hace poco, cinco o seis años, no la hemos conocido. Noso-tros para intentar evitar esto, lo que hacemos es vincularlo perfectamente a un

“Es importante que nuestra gente, no todos, pasen a la empresa o a centros tecnológicos y lleven nuestra investigación y nuestras competencias a las empresas y centros tecnológicos sobre todo del País Vasco”

José María Pitarke

plan visible, con presupuesto, con hitos, con matriz de riesgos, objetivos claros y que se conozca. No solo el comité de dirección, que es un órgano más ejecu-tivo, sino que estos planes de desarrollo estratégico para nosotros, a los que hay que vincular un desarrollo de varios investigadores, los conozca el Consejo de Administración, los dueños, que estos siempre van a estar. De esta manera, haciendo visible que hay un plan y que está aceptado por el Consejo de Admi-nistración podemos evitar que la carrera de un investigador se trunque en un momento de debilidad. Esa es una de las herramientas que nosotros ponemos en práctica. En consecuencia, intentamos definir planes B, planes C y planes D, con el objetivo de que cuando una investigación no pase un hito definido, pues se pasa al plan B o al plan C de una manera planificada y consensuada con el Consejo de Administración.

Asier Urzelai El problema es, por ejemplo, cuando no todo el mundo se puede quedar. Co-mentaba antes Txema la rotación, la ausencia de planes de carrera tiene un efecto de motivación devastador, pero tú sabes que hay personas que no van a poder seguir en el centro porque no todo el mundo puede ser permanen-te. La clave es buscar cómo ayudarles a que ese plan de carrera siga fuera de tu centro. Entonces, como comentaba anteriormente, nosotros definimos un plan de carrera con cada persona y procuramos tener esto en cuenta también. Ahí, el propio Gobierno Vasco nos está pidiendo un indicador de transferencia de investigadores a la red, que yo creo que muchas veces, moviéndolo, es una buena solución para que las personas que tú dices, oye no se va a poder que-dar porque no hay sitio para todos, pero voy a intentar favorecer, a través del desarrollo de su plan de carrera, que termine en una empresa, en un centro tecnológico o en otro agente de la Red Vasca de Ciencia y de Tecnología y, si no es posible, pues se tiene todo trabajado a la hora de ayudar a esa persona a buscar una salida.

Mercedes AjaDiscrepo en una cuestión. No creo que el hecho de tener un plan de carrera sea un efecto motivador. Yo entiendo que es muy importante que las personas encuentren el sentido a lo que están haciendo y encuentren que eso que hacen, contribuye. Habrá personas que les llena el hecho de que eso contribuye a la sociedad, personas a las que les satisface que contribuya a que la empresa con-creta haya conseguido colocar un nuevo producto en el mercado. En cualquier caso, algo que contribuya, que tenga sentido lo que hago y tenga la finalidad

que vean cumplida. Porque yo creo que, desde el respeto a las personas, no podemos imponer planes de carrera. Matizo lo que quiero decir. Hay perso-nas que tampoco quieren. Yo creo que el plan de carrera tiene que ser una suerte de instrumentos, de formas en que la persona puede conseguir ser más empleable. Que las personas ganen en empleabilidad, yo creo que fomenta el compromiso con la propia organización, pero también, si en un momento dado ese compromiso no puede materializarse, esa persona tiene grandes fortalezas para ser empleable en otros ámbitos. En Tekniker, lo que planteamos es ins-trumentos para que las personas se formen, mejoren, contribuyan y busquen donde pueden hacer mejor lo que tienen que hacer.

Estibaliz Hernáez Estoy de acuerdo. Yo creo que el plan de carrera tiene que existir, pero luego ya cada uno decide. Que sepamos que dentro de las categorías hay G1, G2 y G3 y luego cada uno decide en cuál de las categorías está y a cuál quiere llegar, o no, pero, por lo menos, el que tenga esa posibilidad y que un G1 en Tekniker sea igual que un G1 en un CIC o un G1 en Tecnalia. A ver si lo conseguimos. En esa línea tenemos que trabajar.

Nuria Gisbert ¿Cómo veis nuestro posicionamiento con respecto al desarrollo de carrera cien-tífico/tecnológica en comparación con otros países referentes en este campo? ¿Qué lecciones nos quedan por aprender?

Mercedes Aja Creo que estamos a muy bien nivel. Ojo, tenemos que mejorar, pero creo que en algunas cuestiones somos un buen ejemplo, como es el caso de nuestra or-ganización de la Red Vasca, cómo combinamos lo público con privado, lo coo-perativo con lo operativo. Que tenemos cosas que aprender sí, aunque no se identificar, no sabría decir qué lecciones podemos aprender de fuera, seguro que muchas. Nuestros investigadores e investigadoras tutean, se codean y tra-bajan conjuntamente con otros de su mismo nivel en los países europeos de referencia.

Estibaliz HernáezTenemos que mejorar en la competencia de saber vendernos. Fuera de aquí estáis muy reconocidos. Nosotros, como Gobierno, cuando salimos fuera, de visitas institucionales a Estados Unidos o a donde sea, os presentamos muy orgullosos de lo que tenemos. Otra cosa es que luego, en el día a día, vosotros os exigís más a vosotros mismos y nosotros también os exigimos más, pero yo creo que es con ese afán de mejorar y de intentar hacer las cosas cada vez mejor. Pero sí, es verdad que nos lo reconocen y en el Estado español somos un referente.

José Amores Yo voy a ser más autocrítico, aunque esté de acuerdo con lo que decís y, a ni-vel de competencia científico-técnica y tecnológica está bien posicionada la Red Vasca de Ciencia y Tecnología, pero llevo diez años percibiendo desconexión con las estrategias empresariales. Nosotros, por ejemplo, para evitar eso com-partimos estrategias con otros agentes tecnológicos y viceversa. Lo que inten-tamos es que en los centros tecnológicos los agentes no tengan dudas a la hora de invertir en una línea o apostar por contratación de no sé cuántos investiga-dores, porque al final saben que detrás hay un interés real, una estrategia real de la empresa. Haciendo autocrítica de la empresa yo también hago un análisis y creo que nos hace falta mucho más potencial en dos áreas. Una es la cultura. Yo creo que todavía, a nivel de país, hay muchas empresas que creen que la investigación la tienen que hacer otros y no se dan cuenta de que, al final, para hacer innovación hay que partir de un conocimiento que a veces se compra, porque lo mejor a veces es lo mejor, pero cuando uno compra tecnología se tiene que dar cuenta de que el competidor también la puede comprar y pierdes tu ventaja competitiva. Por tanto, hay momentos en los que tienes que generar todo ese conocimiento dentro de casa. Esa cultura creo que nos falta. Por otro lado, la falta en la industria de planificación. La investigación se puede planificar

“El desarrollo de un investigador tiene que estar vinculado a la estrategia de la empresa, junto a empresas o respondiendo a las necesidades de fuera”

José Amores

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y de esta manera se facilita mucho el hacer apuestas a medio o largo plazo para que todos vayamos en la misma corriente.

Asier Urzelai: Estoy totalmente de acuerdo de que estamos en un sitio privilegiado y con mecanismos privilegiados para hacer las cosas bien. Respecto a nuestro po-sicionamiento en comparación con otros países, ayer nos enteramos que CIC energiGUNE ha sido galardonado con el HR Excellence in research award de la Comisión Europea, reconociendo nuestro trabajo en gestión de recursos huma-nos de investigación y certificando, tras la valoración de un tribunal indepen-diente, la existencia de un entorno de trabajo estimulante y favorable para los investigadores. La existencia de planes de carrera es algo que se ha valorado especialmente. Mirándolo desde la otra perspectiva, nosotros también tenemos que dar ese paso de acercarnos a las necesidades de la empresa y ser capaces de daros el apoyo que necesitáis sin perder la capacidad de pensar a largo plazo y de hacer cosas que nos lleven muy lejos, pero siempre escuchando vuestras necesidades y pensando en que eso acabe convirtiéndose en realidad.

José Amores Yo soy consciente de que todos los agentes tecnológicos están preocupados e inquietos por esta situación, pero yo me pregunto si el sistema, cuando habéis hablado de los indicadores, que se miden a un investigador, el número de pa-pers, patentes, congresos, etc, es correcto. Si tu pones esa tipología de objeti-vos, estás dirigiendo a tus investigadores a cumplirlos y perder la perspectiva externa.

Asier UrzelaiMe alegro muchísimo de que lo comentes porque, precisamente, nosotros tene-mos una batería de indicadores que tienen que ver con el puesto de la persona, y algunos indicadores son los que dices tu: de excelencia científica, y otros indi-cadores tienen que ver con proyectos con la empresa, y son totalmente tecno-lógicos. En función de en qué está el investigador, de los proyectos en los que vaya a trabajar, él va a tener unos objetivos con respecto a esos indicadores de un tipo de otro. Tenemos científicos que su indicador de las publicaciones de alto impacto es cero, porque va a estar trabajando en la industria al 100%, y en cambio, hay otros que lo tienen mucho más alto. Si sólo te mides por el índice h, por el número de publicaciones, te vas a dejar mucho de la necesidad real, hay que buscar un equilibrio.

Estibaliz Hernáez Ahí el reto está en acercar los centros investigación y los tecnológicos a las py-mes, que son las que tienen más dificultad para hacer I+D real. Tenemos que ser conscientes de que en casi el 95% de la industria de nuestro país son pymes, más pequeñas que medianas, y que muchas de ellas todavía ni siquiera han hecho innovación tecnológica. Estamos intentando un programa para fomentar la innovación no tecnológica en las pequeñas y medianas empresas, para que empiecen con pequeños proyectos de innovación, que les permitan dar el pri-mer paso o pasos pequeños para luego poder entrar en la rueda de la I+D más grande. Yo creo que como país tenemos este reto: conseguir que ese 95% entre en la rueda de la I+D.

José Amores Hace poco me comentaban precisamente que no hay renovación en las empre-sas, que las que hacen investigación son siempre las mismas.

Estibaliz Hernáez Si, luego las grandes también tienen sus propias unidades de I+D pero al final son las que menos dificultades tienen. Se trata de que, además, de todas ésas que son recurrentes, haya nuevas empresas que entren en el circuito.

Mercedes Aja Yo quiero matizar una cosa porque a veces somos un poco cenizos con aquello de que el centro tecnológico no entiende las necesidades de la empresa, y que

la empresa siempre es cortoplacista. Yo creo que también es un poco tópico. Sí creo que, para abordar la labor de desarrollo tecnológico de las empresas, esa labor requiere de una “relación íntima”, estrecha. Lo pongo entre comillas. Es decir, el centro tecnológico y las empresas deben de compartir las dificultades y los retos tecnológicos. Para que un centro tecnológico se pueda orientar y pue-da atinar con aquellas tecnologías que mejor van a responder a las necesidades de mañana de la empresa, tienen que ser socios tecnológicos y compartir la estrategia. Ojo, que la empresa puede colaborar, por supuesto con centros dis-tintos, pero probablemente tendrá que seleccionar, para qué tecnología quiero trabajar con qué centro, y eso requiere una relación muy estrecha.

Estibaliz Hernáez A ver si eso lo arreglamos con el BRTA. Seguro que sí. En el BRTA las empresas no son socios, pero va a haber una comisión industrial. Las comisiones parece que pasan desapercibidas, pero va a haber 2, la científico-tecnológica y la indus-trial, que es de donde van a salir las ideas y las nuevas líneas, como no podía ser de otra manera.

José María PitarkeYo había entendido que se nos preguntaba sobre nuestro posicionamiento con respecto al desarrollo de carrera. En lo que se refiere al plan de carrera, nues-tro Centro funciona como los mejores del mundo; trampolines para que los estudiantes de doctorado e investigadores postdoctorales puedan continuar su carrera en otros centros de investigación, universidades, centros tecnológicos o empresas. Lo que no tenemos aún es la marca que tienen los mejores. Tenemos ya una buena marca en nuestro campo, se nos conoce y se cuenta con nosotros; pero lógicamente no tenemos la marca que tienen en Harvard y Cambridge. Hasta hace 60 años no tuvimos una Facultad de Ciencias en el País Vasco. La pri-mera fue la de la universidad de Navarra. En posicionamiento, en general, estoy de acuerdo con prácticamente todo lo que se ha dicho. Donde no estamos bien posicionados es en emprendimiento, pero tampoco en otros lugares de Europa. En emprendimiento estamos lejos de donde están en Estados Unidos, lejos de su cultura y realidad emprendedora. Es cultura y eso lleva generaciones. En la relación centro de investigación-universidad-empresa también estamos lejos de donde están otros. Por otro lado, la investigación de alto impacto en publi-caciones y reconocimiento internacional también es importante para no perder el tren de la innovación. Nosotros tenemos contratos con empresas como Intel e Infineon porque están interesados en algunas de nuestras investigaciones de alto impacto, lo cual les permitirá estar rompiendo la frontera.

MESA DE IDEAS - Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y transversales

“Para poder dar respuesta a las empresas tenemos que seguir avanzando en el desarrollo de nuestras competencias”

Nuria Gisbert

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Almacenamiento termoquímico de calor, la clave para el futuro del almacenamiento de energía a gran escalaDaniel Bielsa (1), Abdelali Zaki (2), Yasmina Portilla(3), Pedro L. Arias (4) y Abdessamad Faik (5).(1) Coordinador de Tecnologia en CIC energiGUNE. Ingeniero Industrial por la UPV/EHU.

(2) Investigador post-doctoral en CIC energiGUNE. Doctor en Química por la universidad de Lille. (3) Doctorando en CIC energiGUNE. Ingeniera química por la UPV/EHU. (4) Catedrático en la UPV/EHU. Doctor Ingeniero industrial por la UPV/EHU. (5) Responsable del grupo “Fenomenos interfaciales, coloides y medios porosos” de CIC energiGUNE. Doctor en física por la UPV/EHU.

En un mix energético donde el peso de las fuentes de energía renovable juega un papel cada vez más relevante, a nadie se le escapa que el almacenamiento de energía se convertirá próximamente en un activo omnipresente y fundamental para poder adaptar la generación energética con la demanda. En este contexto, el almacenamiento de energía térmica ha demostrado que puede almacenar cantidades de energía importantes a un coste razonable. Dentro de las diferentes tecnologías investigadas en el ámbito del almacenamiento térmico, en este artículo se presenta una revisión del estado del arte del almacenamiento termoquímico, con especial énfasis en la potencialidad de los materiales redox, donde están trabajando investigadores de CIC energiGUNE, EHU/UPV, Tekniker y Tecnalia.

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PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN - Almacenamiento termoquímico de calor

Desde el descubrimiento de la electricidad, se han realizado grandes esfuer-zos para desarrollar sistemas adecuados de almacenamiento de energía a gran escala para su utilización a demanda, pero la complejidad de alcanzar una so-lución técnica y económica adecuada ha resultado ser, incluso hoy en día, una cuestión todavía sin resolver. Adicionalmente, la creciente preocupación por la protección del medio ambiente, especialmente en el las últimas decadas, ha llevado a un cambio político con importantes acuerdos internacionales que im-pulsan la generación de electricidad a partir de fuentes de energía renovables. Dentro de este desafío, el almacenamiento de energía se vuelve aún más impor-tante y esencial para sacar partido de estas fuentes de energía que no pueden ser gestionadas fácilmente, dada su impredecible naturaleza. En consecuencia, el desarrollo tecnológico y la necesidad han propiciado que se haya desplegado una primera generación de enfoques tecnológicos, que, en términos generales, pueden clasificarse como: sistemas de almacenamiento de energía electroquí-mica, sistemas de almacenamiento de energía mecánica y sistemas de alma-cenamiento de energía térmica (TES, por sus siglas en inglés). Cada uno de los tres sistemas tiene su nicho de aplicación. En el caso de los sistemas TES, son especialmente apropiados cuando la fuente de energía suministra la energía en forma de calor, como en las plantas de energía solar de concentración (CSP, por sus siglas en inglés) o en los sistemas de recuperación de calor residual indus-trial (IWHR, por sus siglas en inglés). La principal ventaja de los sistemas TES es que permiten almacenar una cantidad importante de energía a un coste razona-ble, aumentando considerablemente la eficiencia del sistema, pero, sobre todo, la gestionabilidad de la energía.

Los sistemas TES se pueden clasificar en tres tecnologías diferenciadas: siste-mas de almacenamiento de calor sensible, sistemas de almacenamiento de ca-lor latente y sistemas químicos de almacenamiento de calor.

En los sistemas de almacenamiento de calor sensible, el calor se utiliza para aumentar la temperatura de un sólido o de un fluido, que se almacena a la temperatura máxima de funcionamiento hasta que éste se descarga cuando es requerido para la aplicación. La energía almacenada puede expresarse de la siguiente manera:

Q=mCp ∆T

Donde m es la masa del material almacenado (kg), Cp es el calor específico (J/kg K) y ΔT es la variación de la temperatura.

El sistema más conocido se basa en un simple depósito de agua, que puede cargarse en verano para ser utilizado en invierno, para aplicaciones de alma-cenamiento estacionales. En el rango de temperaturas medias y altas (hasta 565°C), existe una amplia experiencia en las plantas termosolares, donde se utilizan los sistemas de doble tanque de sales fundidas, que son mezclas de KNO3 y NaNO3 (Figura 1)

Figura 1. Sistema de almacenamiento de sales fundidas [1]

En los sistemas de almacenamiento de calor latente, el calor se utiliza para inducir un cambio de fase en el material de almacenamiento, conocido como material de cambio de fase (PCM), que se almacena en su nueva fase y se des-

carga bajo demanda en un proceso isotérmico, recuperando su fase anterior. La energía térmica almacenada está relacionada con el calor latente del cambio de fase y puede expresarse de la siguiente manera:

Q=mL

Donde m es la masa del material de almacenamiento (kg) y L es el calor latente del material de almacenamiento (J/kg).

Los sistemas de almacenamiento de calor latente tienen una mayor densidad de energía que los sistemas de almacenamiento de calor sensible, con la ventaja adicional de que el calor se almacena y libera en un proceso isotérmico, espe-cialmente útil para aplicaciones en las que el calor debe entregarse a tempera-tura constante. No obstante, los sistemas de almacenamiento de calor latente pueden presentar todavía algunos inconvenientes, como la baja conductividad térmica y la segregación de fases, que disminuyen la eficiencia y que actualmen-te continúan siendo investigados.

Una de las aplicaciones más comunes de los PCM es en el campo de la refrige-ración, mediante las conocidas bolsas refrigerantes, que pueden llenarse con agua simple o con cualquier otro material con una temperatura de cambio de fase adecuada según la aplicación deseada. En el rango de temperaturas me-dias y altas, existen algunos materiales con prestaciones muy prometedoras como las aleaciones metálicas [2] o las sales inorgánicas [3].

Figura 2. Sistema TES estacional por adsorción para el sector residencial [4]

Por último, los sistemas químicos de almacenamiento de calor aprovechan el intercambio de energía en los procesos y reacciones químicas y pueden dividir-se en dos sistemas diferentes: sistemas de sorción y sistemas termoquímicos. En un sistema de sorción, el calor se utiliza para romper la fuerza de unión entre el sorbente y el sorbato e incluye: proceso de adsorción, donde el ad-sorbente se acumula en la superficie de un proceso de adsorción y absorción, donde una sustancia se distribuye en un líquido o sólido y forma una solución. Estos sistemas presentan una densidad de energía teóricamente más alta que los sistemas de calor sensible o latente, pero su compleja configuración y su

“Los sistemas TcES presentan una capacidad de almacenamiento de energía 10 veces superior a los sistemas de almacenamiento térmico que se utilizan comercialmente.”

escasa capacidad de transferencia de calor resultan en una densidad de energía real mucho menor, que aún necesita ser investigada más a fondo. Algunos de los usos más comunes de los procesos de adsorción son en aplicaciones de bombas de calor para el sector de la construcción, principalmente para tempe-raturas inferiores a 200°C, utilizando pares de LiBr/H2O o Zeolita/H2O [4]. En la Figura 2 se presenta un ciclo esquemático de almacenamiento por absorción estacional para aplicaciones residenciales.

Los sistemas de almacenamiento de energía termoquímica (TcES, por sus siglas en inglés) se basan en reacciones químicas reversibles, donde el calor aplicado a un reactivo (A) se utiliza para disociarlo en dos productos diferentes (B y C) dentro de una reacción endotérmica (carga), y el calor puede recuperarse más tarde si los productos (B y C) se mezclan de nuevo, dando como resultado el producto inicial (A) dentro de una reacción exotérmica (descarga).

A+Calor B+C

El calor almacenado está relacionado con la entalpía de la reacción y puede expresarse de la siguiente manera:

Q=nA∆Hr

Donde nA es el número de mol del reactivo (mol) y ΔHr es la entalpía de reacción (J/molA o kWh/molA).

Los sistemas TcES tienen la mayor densidad energética teórica de todas las tecnologías consideradas en este estudio, y por ello se ha invertido un gran esfuerzo de desarrollo por parte de la comunidad investigadora durante las úl-timas décadas, con el objetivo de resolver su complejidad y obtener un sistema de almacenamiento fiable. Las principales características de todos los sistemas comentados anteriormente se enumeran en la Tabla 1.

Tecnología de almacenamiento térmico

Calor sensible Calor Latente Químico

Densidad energética

(kWh/m3)50 100 500

Temperatura de

almacenamiento

Temperatura

de la fuente

Temperatura

de la fuenteCualquiera

Tiempo de

almacenamiento

Limitado por las

pérdidas térmicas

Limitado por las

pérdidas térmicas

Ilimitado

Transporte del calor

almacenado

Limitado por las

pérdidas térmicas

Limitado por

las pérdidas

térmicas

Ilimitado

Madurez tecnológica Comercial Pilotos industrialesPilotos de

laboratorio

Complejidad

tecnológicaSimple Media Alta

Ejemplos

Agua

93 kWh/m3

< 100°C

Sal solar

155 kWh/m3

< 225°C

MgH2

1110 kWh/m3

< 400°C

Tabla 1. Principales características de los sistemas de almacenamiento [5]

La comparación de las tres tecnologías muestra claramente el potencial de los sistemas de almacenamiento de energía química, especialmente los sistemas TcES, que presentan la mayor capacidad de almacenamiento de energía (10 ve-ces superior a los sistemas de almacenamiento térmico sensibles) y abren la po-sibilidad incluso para nuevos modelos de negocio, debido a su capacidad de al-

macenar una gran cantidad de energía a temperatura ambiente, que puede ser fácilmente transportada sin pérdidas térmicas. Esta ventaja resuelve el proble-ma de tener la fuente de calor y la demanda de calor en diferentes lugares, sin necesidad de construir grandes infraestructuras de distribución de calor, lo cual puede ser de especial interés para aplicaciones IWHR. No obstante, los sistemas TcES se encuentran aún en una fase preliminar de desarrollo, especialmente a altas temperaturas. Los principales esfuerzos de la comunidad investigadora se centran en identificar los materiales y sistemas de almacenamiento adecuados que garanticen la reversibilidad y la ausencia de pérdidas de capacidad energé-tica, a lo largo de los numerosos ciclos de carga y descarga requeridos para este tipo de sistemas.

Almacenamiento termoquímico a alta temperaturaLos sistemas TcES para alta temperatura (T > 300°C) son de interés principal-mente para aplicaciones IWHR y CSP. Las industrias que consumen mucha ener-gía, como la siderurgia, la forja o la fundición, son candidatos atractivos para los sistemas IWHR, debido al hecho de que en la mayoría de sus procesos se pierde una gran cantidad de calor a altas temperaturas. Por ejemplo, en el caso de los hornos de arco eléctrico, la temperatura de los gases de combustión puede alcanzar hasta 1400°C y se trata de una energía que hoy día no es aprovechada. Por otro lado, las tecnologías de CSP se encuentran en el mismo reto de reduc-ción de costes que afrontan todas las fuentes de energía renovables. En este desafío, los desarrolladores de CSP están apuntando a operar las plantas CSP a temperaturas más altas que las temperaturas máximas actuales (<600°C), debi-do al hecho de que la eficiencia del proceso de conversión de calor en electrici-dad aumenta con la temperatura, lo que conllevaría una mejora en la eficiencia global de la planta.

Sistema EjemplosEntalpía (kJ/mol)

Temperatura de equilibrio (°C)

Naturaleza

Hidruros

metálicos

MgH2 + Q Mg + H2

CaH2 + Q Ca + H2

75-180 400-1100 Sólido-Gas

Hidróxidos

metálicos

2LiOH + Q Li2O + H2O

Mg(OH)2 + Q MgO + H2O60-100 125-1000 Sólido-Gas

Carbonatos

metálicos

CaCO3 + Q CaO + CO2

PbCO3 + Q PbO + CO2

170-230 400-1300 Sólido-Gas

Óxidos

metálicos

2BaO2 + Q 2BaO + O2

2Co3O4 + Q 6CoO + O2

30-200 885-1300 Sólido-Gas

Basados en

amoniaco

NH4HSO4 + Q NH3+ H2O+ SO3

2NH3 + Q N2 + 3H2

60-340 700-750 Sólido-Gas

OrgánicosCH4 +H2O + Q CO + 3H2

CH4 + CO2+ Q 2CO + 2H2

100-250 300-1000 Sólido-Gas

Tabla 2. Materiales termoquímicos para altas temperaturas [8]

“Hoy en día los sistemas TcES presentan perdida de reversibilidad, cinética de reacción lenta, reacciones secundarias indeseables y un coste elevado”

35

La primera referencia sobre el uso de TcES con fines de almacenamiento fue publicada en 1961 por M. Goldstein [6], en la que se presentaba una lista de re-acciones químicas con potencial para ser utilizadas como sistemas TcES y se establecía el punto de partida para el desarrollo tecnológico que se produjo in-mediatamente después. Desde entonces, estos sistemas TcES han sido amplia-mente investigados debido a sus evidentes ventajas, presentadas en la sección anterior. Sin embargo, hoy en día estos sistemas todavía presentan algunos inconvenientes que deben ser resueltos para llegar a una fase comercial, como la pérdida de reversibilidad con los ciclos, cinética de reacción lenta, reaccio-nes indeseables y el coste. En la actualidad, existen pocas experiencias y sólo se han investigado algunos pequeños proyectos piloto a escala de laboratorio o pre-industrial. Su complejidad técnica todavía requiere un cierto esfuerzo e inversión para obtener resultados definitivos que permitan prever proyectos piloto a escala industrial real. Sin embargo, a pesar de su complejidad, hay muchos trabajos cientíticos y algunos proyectos internacionales que están im-pulsando el estado del arte y logrando resultados muy prometedores [7]. En la amplia gama de reacciones candidatas disponibles, las reacciones sólido-gas son las más investigadas, debido principalmente a su simplicidad, dado que se produce una separación natural de los productos durante la reacción de carga y, por lo tanto, son generalmente consideradas como las más adecuadas para el almacenamiento de calor.

Los TcES propuestos en la literatura para altas temperaturas pueden clasificarse por su familia de reactivos, dado que comparten, en cierta medida, la entalpía de reacción, la temperatura de activación y la naturaleza de los reactivos y pro-ductos. La clasificación presentada en este documento y sus principales carac-terísticas muestran en la Tabla 2.

Debido principalmente al interés por el almacenamiento y producción de H2, actualmente existe un profundo conocimiento de las reacciones reversibles utilizando hidruros metálicos, que se han estudiado durante muchas décadas. Tienen una entalpía media de reacción de 80 kJ/mol y, desde el punto de vista del coste de los materiales, son los más baratos de todos los materiales termo-químicos estudiados para altas temperaturas, con un coste medio de 4 €/kWh. Su principal inconveniente es que la reacción exotérmica requiere presiones de H2 elevadas, por lo que este debe ser almacenado a alta presión y requiere de medidas de seguridad adecuadas, debido a su inflamabilidad. El instituto Max-Plank institute für Kohlenforschung ha llevado a cabo un amplio estudio para encontrar el mejor hidruro para sistemas TcES. Algunos de los candidatos más prometedores estudiados han sido el Mg2FeH6 y Mg2NiH4, que han superado pruebas de 600-1.000 ciclos, sin apreciar ninguna degradación [9].

Los hidróxidos metálicos son otros de los candidatos que han sido ampliamen-te analizados, siendo el Ca(OH)2 y Mg(OH)2 los hidróxidos más estudiados, que tienen una entalpía media de reacción de 85 kJ/mol y un coste medio de 200 €/kWh. Entre sus varias ventajas, una de las más importantes es la naturaleza de los reactivos, que no requieren medidas especiales, dado que son el compues-to metálico y vapor de agua. El Centro Aeroespacial Alemán (DLR) ha liderado este desarrollo, llegando a probar este sistema en un reactor de laboratorio de 10kW, basado en la reacción reversible de Ca(OH)2 , y aunque llegaron a resulta-dos muy prometedores, se han identificado algunos problemas aún por resol-ver, como las reacciones no deseadas con CO2 o algunas dificultades derivadas del manejo del vapor de agua a alta temperatura [10].

Otra propuesta diferente para sistemas TcES la constituye el uso de carbonatos metálicos. Los carbonatos metálicos son compuestos bien conocidos desde hace muchos años. La calcita (CaCO3) y la cal (CaO) se han utilizado en el sector de la construcción durante mucho tiempo y se encuentran estudios de la re-acción de descomposición de CaCO3 que datan de hace más de 100 años. Ha sido, con mucho, el carbonato más estudiado para aplicaciones TcES. La des-composición de los carbonatos metálicos produce CO2, por lo que se requie-re un almacenamiento intermedio para almacenarlo. La entalpía de reacción del CaCO3 es alta, 178 kJ/mol, con un coste de alrededor de 70 €/kWh, pero su principal inconveniente es su baja temperatura Tamman (561°C), que produce una pérdida de capacidad energética debida a la aglomeración del grano. Este inconveniente ha sido afrontado por la comunidad investigadora, proponiendo algunas mezclas que han obtenido resultados prometedores, como CaO/Y2O3 [11] o CaO/Al2O3

[12].

Con mucho, los compuestos más estudiados para los sistemas TcES a alta temperatura han sido las reacciones redox con óxidos metálicos. Una de las principales ventajas de los óxidos metálicos es la posibilidad de trabajar en un sistema abierto, utilizando aire como reactivo y como fluido caloportador, sim-plificando el sistema. Esta importante ventaja es la razón principal del amplio estudio disponible sobre estos compuestos, que se explicará con más detalle en las siguientes secciones.

Figura 6. a) Extrusión en panel de abeja y estructuras recubiertas de Co2O3 desarrolladas por el

Centro de Investigación y Tecnología Hellas [19]. b) Reactor solar de horno rotativo construido en

DLR para Co3O4 [20]. c) Diseño y construcción de un reactor termoquímico en IMDEA Energía [21].

Por último, aprovechando la gran experiencia en otras aplicaciones bien conoci-das y, por lo tanto, la disponibilidad de conocimientos y equipamiento, también se han considerado dos familias de sistemas conocidos como sistemas basados en amoniaco y sistemas orgánicos. Los sistemas basados en amoniaco para TcES se aprovechan de la amplia experiencia que existe en los procesos de sín-

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN - Almacenamiento termoquímico de calor

“CIC energiGUNE, junto con la EHU/UPV, Tekniker y Tecnalia han logrado sintetizar una serie de óxidos mixtos novedosos que alcanzan resultados muy prometedores”

tesis de NH3, que han venido siendo utilizados durante los últimos 100 años. La Universidad Nacional australiana ha liderado el desarrollo de la reacción NH3 para TcES, probando el material en varios prototipos a pequeña escala [13]. Con una entalpía de reacción de 67 kJ/mol, tiene la ventaja de poder almacenar NH3 en estado líquido a temperatura ambiente, en el mismo recipiente que se utiliza para el almacenamiento de los dos productos de la reacción (H2 y N2), dismi-nuyendo el volumen total y el coste del almacenamiento. Por otra parte, las pruebas han demostrado que se necesitan altas presiones y temperaturas para obtener niveles aceptables de conversión de la reacción, que alcanza sólo un máximo del 75% y revela un inadecuado rendimiento para una operación que implica un elevado número de ciclos. Finalmente, el reformado del metano y la deshidrogenación del ciclohexano son los dos sistemas orgánicos propuestos para sistemas TcES. El reformado de metano con CO2 parece ser el más pro-metedor, con la mayor entalpía de reacción de todos los materiales considera-dos, 205 kJ/mol. El Instituto Weizmann de Ciencias y el DLR han trabajado muy activamente en este campo, con la construcción de varios prototipos que han alcanzado altos niveles de conversión en ensayos de larga duración [14]. En los úl-timos años, considerando su integración en CSP, han centrado su actividad en el desarrollo de receptores solares volumétricos directos, proponiéndolos a su vez como los reactores donde se producen las reacciones de los sistemas TcES [15].

Reacciones redox, el sistema de almacenamiento térmico del futuro?Los sistemas redox se basan en reacciones termoquímicas con óxidos metáli-cos, que liberan calor cuando el O2 es absorbido en una reacción exotérmica y, en sentido contrario, pueden disociarse aplicando calor a altas temperaturas mediante una fuente externa en una reacción endotérmica, de acuerdo a la si-guiente reacción reversible.

XmOn(s)+Calor mX(s)+ O2(g)

Donde X es el metal u óxido de metal

Como se ha mencionado anteriormente, una de las principales ventajas de es-tos sistemas es la posibilidad de trabajar en condiciones abiertas, utilizando aire como reactivo y fluido caloportador al mismo tiempo, sin necesidad de ningún almacenamiento intermedio. Sin embargo, por otro lado, la alta temperatura utilizada para la disociación provoca el fenómeno conocido como sinterizado, que reduce la ciclabilidad del sistema, siendo esta la principal debilidad de estos materiales. El sinterizado es un fenómeno bien conocido desde principios del siglo XX, dado que juega un papel relevante en la fabricación de componentes metálicos. Se define como un proceso irreversible activado por temperatura en el que un material se aproxima a un estado termodinámico más estable [16]. Las consecuencias de este proceso es una mayor densificación y tamaño de las partículas, que en opinión de algunos investigadores dificulta la difusión del O2 y reduce la cinética de las reacciones, provocando una disminución de la capacidad energética del material [17]. Existen muchas referencias reportadas en la literatura con respecto a los sistemas de almacenamiento redox a alta tem-peratura. Son, con mucho, los compuestos termoquímicos más estudiados para sistemas TcES. Aunque el sistema más estudiado está basado en la reacción con Co3O4, existen otra serie de potenciales candidatos que se presentan en la

Tabla 3. General Atomics, DLR, el Centro de Investigación y Tecnología Hellas y el Instituto IMDEA Energía han liderado el desarrollo de estos materiales las últimas décadas. En este trabajo, han desarrollado desde los materiales, hasta la fabricación y ensayo de reactores a escala de laboratorio. Algunos de ellos se presentan en la Figura 6.

Figura 7. a) Obtención de diferentes temperaturas de reducción de óxidos mixtos de Co3O4.

Figura 7. b) Ciclabilidad del óxido mixto Mn2O3 dopado al 1% durante 80 ciclos.

General Atomics fue el primero que publicó un completo screening de potencia-les candidatos redox para almacenamiento térmico en 2011[22]. En el marco de este estudio, se identificó el bajo rendimiento de la mayoría de los candidatos en ensayos de ciclabilidad y para resolverlo, se propuso la mezcla de diferentes óxi-dos metálicos. Las primeras propuestas de óxidos mixtos presentadas fueron las parejas: Co3O4/Fe2O3, Co3O4/Al2O3 y Mn2O3/Fe2O3, obteniendo una conversión por encima del 99% después de someter las muestras a una prueba de 500 ciclos. En el caso del óxido mixto Mn2O3/Fe2O3, en comparación con Mn2O3 puro, la conversión total se incrementó en 20 veces después de 500 ciclos. Posterior-mente, el Instituto IMDEA Energía ha estado trabajando con el mismo sistema basado en el óxido mixto Mn2O3/Fe2O3. Con la incorporación de Fe se obtuvo una mejora en la ciclabilidad, aumento de la entalpía de reacción y reducción de la histéresis de temperatura [23]. Finalmente, las últimas propuestas del DLR tam-

“Los investigadores de CIC energiGUNE confían en que los siguientes pasos situaran muy pronto a los sistemas TcES a las puertas de su implementación industrial”

37

bién consideran los sistemas Co2O3/CuO, CuO/Fe2O3 y CuO/Mn2O3. Todos ellos presentan mejores prestaciones en comparación con los materiales puros, pero sólo son adecuados para altas temperaturas, en torno a los 900°C-1000°C [24].

Compuesto Entalpia (kJ/mol)

Densidad energética (kJ/kg)

Temperatura Eq. (°C)

Nº de ciclos ensayados

Coste (€/kg)

BaO2 77,3 387.9 800 30 116

Mn2O3 31,9 202 1000 30 145

Co3O4 202 844 900 100 258

CuO 51,8 652 1100 5 948

Fe2O3 79,2 599 1392 3 38,3

Co3O4/Fe2O3 99,6 433.3 1298 500 222

CuO/Co3O4 107.8 470 894 40 236

CuO/Mn2O3 24.41 157 915 40 98

Mn2O3/

Fe2O3

26.23 232.7 999 500 80

Tabla 3. Potenciales óxidos y óxidos mixtos metálicos para reacciones redox a alta tempera-

tura [18]

En definitiva, los diferentes grupos de investigación observan una clara mejoría en el comportamiento de los óxidos mixtos respecto a los óxidos puros, se-

leccionando el metal adecuado a mezclar, la mezcla puede contrarrestar los inconvenientes del material puro. Además, con este enfoque, las entalpías de reacción, las temperaturas de equilibrio e incluso el coste, pueden ajustarse a los criterios de diseño de la aplicación requerida, convirtiendo esta propuesta en la más prometedora que puede cumplir con las necesidades de la futura gestión de la energía térmica. En este sentido, el grupo de almacenamiento tér-mico de CIC energiGUNE inicio en 2017 su investigación en almacenamiento de energía termoquímica a través del programa de investigación ELKARTEK, en co-laboración con la UPV/EHU, Tekniker y Tecnalia. El foco de la investigación desa-rrollada por CIC energiGUNE se ha orientado hacia la obtención de óxidos mix-tos estables en el rango de temperatura desde 200°C hasta 1400°C, utilizando para ello mezclas de diferentes óxidos a partir de Co3O4 y Mn2O3. Los resultados preliminares son muy prometedores, dado que se ha conseguido desarrollar un proceso de síntesis para obtener un oxido mixto estable que permite disminuir la temperatura de reducción hasta 200°C y por el que se solicitará una patente (Figura 7a), y por otro lado, se ha obtenido un compuesto mixto novedoso, que solventa los problemas de ciclabilidad del Mn2O3 (Figura 7b) y que va a ser pro-bado a una escala mayor dentro de un reactor termoquímico para su validación a escala pre-industrial. Los investigadores de CIC energiGUNE confian en que los siguientes pasos situarán muy pronto a los sistemas TcES a las puertas de su implementación industrial.

AgradecimientosEste trabajo ha sido apoyado por el Departamento de Desarrollo Económico e Infraestructuras del Gobierno Vasco, a través de la financiación del programa de investigación ELKARTEK CICe 2017.

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[23] A J Carrillo, D P Serrano, P Pizarro,J M Coronado, «Improving the Thermochemical Energy Storage Performance of the Mn2O3/Mn3O4 Redox Couple by the Incorporation of Iron,» ChemSusChem, vol. 8, nº 11, p. 1947–1954, 2015.

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PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN - Almacenamiento termoquímico de calor

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El trabajo investigador llevado a cabo se basa en las tecnologías de impresión 3D, si bien sus principales novedades se sitúan en el binomio materiales avanzados/tecnologías de moldeo. La impresión directa de componentes metálicos presen-ta aún un buen número de limitaciones que, mediante la impresión de moldes

de arena y con las tecnologías de fusión más convencionales, es posible eludir.

Se ha seleccionado, de forma intencionada, una familia de aleaciones en las que se prima de forma especialmente significativa la resistencia a la corrosión. En

Componentes fundidos en aleaciones Superduplex. Análisis comparativo entre el moldeo convencional y la tecnología de impresión 3DYusuke Tomita(1), Hidetoshi Fujii (2), Ibai Gallastegi (3) y Julián Izaga (3) (1) KIMURA FOUNDRY CO. LTD,1798-17 Kitaema Izunokuni Shizuoka 410-2223, Japan.(2) OSAKA UNIVERSITY, Joining and Welding Research Institute, Osaka 567-0047, Japan.(3) IK4-AZTERLAN, Metallurgy Research Centre, E-48200 Durango, Spain.Este trabajo ha sido reconocido con el “Best Technical Paper” en el Congreso Mundial de Fundición, que bajo el epígrafe “Creative Foundry” se ha celebrado en 2018 en Kraków (Polonia).

A las aportaciones de la experiencia de colaboración entre diferentes, es necesario añadir la incorporación de tecnologías basadas en “modelos virtuales” que introducen mejoras competitivas en la fabricación de prototipos de alto valor añadido. Los cambios de paradigma asociados a lo que se ha denominado como “Industry 4.0” afectan significativamente a la productividad y, en este contexto, la propuesta de soluciones avanzadas basadas en tecnologías de impresión 3D se constituye en una oportunidad innovadora.

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estas aleaciones son bien conocidas las afecciones que los fenómenos de reac-ción metal/molde ejercen sobre la propia resistencia a la corrosión. Afecciones derivadas de los fenómenos de recarburación, que pueden desarrollarse en las etapas de solidificación y enfriamiento.

En este proceso investigador se han diseñado y evaluado diferentes propuestas, de tal forma que las afecciones que la capa recarburada se reduzcan o eliminen. Dichas propuestas tienen en cuenta la matriz de variables previamente estable-cida: espesor de las paredes del molde/macho, el recurso a diferentes sistemas aglomerantes de la arena de moldeo y el desarrollo de “sistemas barrera”.

La severidad de la recarburación superficial se ha evaluado, tanto en el moldeo convencional, como en los moldes/machos procesados por impresión 3D. Se ha verificado que dicha recarburación se reduce a medida que los moldes de arena tienen menor espesor, se optimizan los sistemas aglomerantes y se refuerza el uso de “sistemas barrera”. Se ha demostrado que la recarburación y sus efectos metalúrgicos desfavorables pueden eliminarse completamente con la combina-ción de estas líneas de acción.

IntroducciónLa tecnología de fabricación aditiva (AM), también conocida como Impresión 3D, ha experimentado en los últimos años una gran evolución y se categoriza en las siguientes tecnologías [1]:

METODOLOGÍA CONCEPTO

Vat photopolymerizationCurado de resina monomérica mediante luz

Material extrusionDeposición por extrusión fina de materiales fluidos

Powder bed fusionFusión por calentamiento selectivo de lecho en polvo

Binder jettingCurado imprimiendo aglutinante en lecho en polvo

Sheet laminationLaminación y adhesión de materiales tipo película.

Material jettingDeposición por inyección de materiales fluidos

Directed energy depositionDeposición directa de materiales y energía térmica.

Tabla 1. Resumen de las tecnologías de fabricación aditiva.

Del conjunto de categorías enunciadas, para el caso concreto del conformado de moldes/machos de arena se recurre tradicionalmente a dos sistemas. Por una parte, el “Powder Bed Fusion”, tecnología en la que el curado o fraguado se desarrolla sobre una arena recubierta de resina (RCS) a la que se le aplica el ca-lentamiento por láser [2] y, por otra, la “Binder Jetting” en la que al lecho de arena se le aplica la resina autofraguante. La tecnología “Binder Jetting” es conocida por su elevada productividad, la facilidad de su aplicación y el estricto control del cabezal de la impresora [3-5]. En efecto, el sistema “Binder Jetting” basa su eficiencia de impresión 3D en los sistemas autofraguantes de naturaleza furáni-ca, ya que estos no requieren de materiales de soporte y el desmoldeo es muy sencillo. Esta tecnología 3D no solo es aplicable en la fase de prototipos, sino que puede ser una alternativa en multi-producciones de bajo volumen.

A modo de ejemplo de productividad, se considera que una impresora 3D bajo sistema furánico puede producir de forma totalmente automática hasta 150 machos de un componente como el impulsor en 24 horas, machos cuyas di-

mensiones exteriores son 330 mm de diámetro x 60 mm de espesor.

Las aleaciones Superduplex (SDSS) relacionadas con este trabajo de investiga-ción combinan una elevada resistencia mecánica, junto a un magnífico compor-tamiento frente a la corrosión [6]. Su respuesta en ambientes agresivos es exce-lente, ya que su resistencia a la corrosión por “pitting” es elevada (PREN >40) y, por otra parte, su estructura bifásica formada por ferrita y austenita le otorgan un óptimo balance entre resistencia, dureza, ductilidad y tenacidad.

Figura 1. Ejemplo de producción de machos de impulsor en una impresora 3D comercial.

Aleaciones de esta naturaleza encuentran su aplicación en componentes de complejidad geométrica, series cortas y versatilidad en las modificaciones. La combinación entre la necesidad de lotes pequeños y piezas con elevada com-plejidad es la ventana de oportunidad perfecta para el procesado de moldes mediante tecnologías aditivas, evitando los costos de los utillajes que deman-da la tecnología convencional y reduciendo plazos de forma muy significativa. Como desventaja de esta aplicación, se ha identificado y tenido en cuenta en este trabajo el efecto de la recarburación superficial (no másica) que provocan las resinas de naturaleza orgánica empleadas como sistema aglomerante de las arenas de moldeo [7].

Figura 2. En las aleaciones Superduplex el balance PREN / Resistencia mecánica es satisfactorio.

El enriquecimiento superficial de carbono (recarburación) promueve la precipi-tación de carburos que reducen de forma significativa la resistencia a la corro-sión del componente fundido, viéndose alterada su funcionalidad.

En los moldes de arena producidos mediante Tecnologías de Fabricación Adi-tiva, donde la cantidad de resina endurecedora es elevada, los fenómenos de recarburación superficial se agudizan considerablemente, más si se tiene en cuenta que el límite máximo de carbono de las aleaciones Superduplex se sitúa en 0,03 %.

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN - Componentes fundidos en aleaciones Superduplex

Figura 3. Imagen de la corrosión intergranular desarrollada en la piel de una aleación Superdu-

plex, imputable a la recarburación superficial (ataque electrolítico con ácido oxálico).

Procedimiento experimentalEl trabajo que se presenta examina las claves en el control de la recarburación, introduciendo como variables el espesor de la pared del molde procesado por tecnología AM, la tipología de las resinas orgánicas que actúan como aglome-rante de las arenas de moldeo y los recubrimientos con “efecto barrera”.

Figura 4. Machos de arena artificial utilizados en la etapa experimental.

Con el utillaje específico (caja de machos) se fabrican, según proceso conven-cional, machos macizos de diámetro 50 mm y 150 mm de longitud (Figura 4a), con diferentes sistemas aglomerantes (furánico, fenólico-uretano y fenólico-al-calino).

Por otra parte, se procesan mediante impresión 3D machos huecos de diámetro exterior 50 mm y 150 mm de longitud, introduciendo como clave del proceso experimental el espesor de pared, cuyo valor mínimo se sitúa en los 3 mm (Fi-gura 4b). El equipo de impresión 3D utilizado en el procedimiento experimental (ExOne, S-MAX), utiliza un sistema furánico como aglomerante de la arena de moldeo, arena que en este caso es artificial y de AFS 108 (128 μm de diámetro medio de partícula).

Como “efecto barrera” de los moldes/machos se utiliza una pintura de ZrSiO4 base agua (sistema refractario), cuyos efectos de mojado/penetración se ilus-tran en la Figura 5. El cambio dimensional del molde/macho imputable a dicha pintura es ≤0,1 mm y el recubrimiento muestra la penetración entre los espa-cios que dejan las partículas de arena artificial.

Esta etapa experimental se ha segmentado en dos líneas de prueba:

Línea de prueba 1. Comparación entre los tres tipos de resina en machos pro-cesados por metodología convencional (test nº1, nº2 y nº3).

Línea de prueba 2. Influencia de diferentes espesores de macho fabricados por impresión tecnología 3D y sistema aglomerante furánico (test nº4 al nº15).

Figura 5. Plano de corte de un molde pintado. Se aprecia la penetración superficial de la pintura.

La siguiente tabla muestra la matriz de variables usadas en este estudio, así como los parámetros de proceso de la producción de los machos.

nº Sistema aglomerante

Método Espesor de pared (mm)

Recubrimiento

1 Furánico

Caja de machos

Sin vaciado Pintura ZrSiO42

Fenólico-alcalino

3Fenólico-uretano

4-9Furánico Impresión 3D 3 a 25 mm

Sin pintura

10-15 Pintura ZrSiO4

Tabla 2. Parametros de fabricación de los machos.

Los machos de los “cilindros test” debidamente identificados se montan en los “moldes maestro”, de acuerdo al diseño que se muestra en la Figura 6. Dichos “moldes maestro” también se han procesado mediante impresión 3D con siste-ma aglomerante furánico.

Figura 6. Detalle del montaje del molde y dimensiones de los ”cilindros test” de las dos líneas

de prueba.

La aleación utilizada en las “líneas de prueba” corresponde con un Superduplex 5A S/ASTM A890/A890M [8].

El tratamiento térmico de hipertemple que demandan estas aleaciones, se lleva a cabo en un horno de vacío con un mantenimiento a 1050ºC durante una hora y un enfriamiento enérgico, con sobrepresión de argón.

41

C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu N PREN

Norma ≤0,03 ≤1,0 ≤1,5 ≤0,04 ≤0,04 24,0

26,0

4,0

5,0

6,0

8,0

<1,3 0,10

0,30

>40

Colada 0,023 0,43 0,77 0,008 0,007 24,1 4,8 7,9 0,32 0,24 43,8

Tabla 3. Composición quimica de la aleación procesada (Superduplex 5A).

Para su inspección y análisis, los ”cilindros test” fundidos se seccionan tal y como se muestra en la Figura 7. La microestructura de la piel de los cilindros en con-tacto con el macho se inspecciona tras su acondicionado metalográfico y ataque electrolítico con una disolución de agua con un 10% de ácido oxálico.

Figura 7. Secciones de corte de los “cilindros test” para su análisis metalográfico.

Resultados y discusiónLa microestructura del metal base de los “cilindros test” está formada por aus-tenita y ferrita, siendo el contenido medio de ferrita del 53%. El conjunto es-tructural está libre de precipitados intermetálicos y, por lo tanto, se considera satisfactorio.

Figura 8. Tras el tratamiento de hipertemple, la microestructura está formada por austenita

y ferrita.

Linea de prueba 1En este lote de pruebas se comparan los tres sistemas aglomerantes motivo de estudio (moldeo convencional), que han sido recubiertos con pintura a base ZrSiO4. En las siguientes imágenes (Figura 9) se muestran los resultados de las inspecciones microscópicas del borde macho/metal (superficie interior de los “cilindros test”).

En el “cilindro test (a)”, fabricado con el sistema aglomerante fenólico-alcalino, se aprecia una pequeña cantidad de inclusiones superficiales y tras el ataque electrolítico no se observa corrosión intergranular. Estos resultados no hacen sino confirmar que este sistema aglomerante es el idóneo para fabricar compo-nentes de acero moldeado.

En el “cilindro test (b)” fabricado con el sistema fenólico-uretano se observan

inclusiones y no aparecen fenómenos de corrosión intergranular.

Por el contrario, en el “cilindro test (c)” correspondiente al sistema furánico se han observado abundantes inclusiones globulares y una pequeña cantidad de corrosión intergranular (borde).

Figura 9. Microestructura en la piel de los ”cilindros test” con diferentes sistemas aglomeran-

tes: (a) fenólico-alcalino,(b) fenólico-uretano y (c) furánico.

Mediante el detector EDS de la microscopía electrónica se han estudiado las in-clusiones observadas en la piel del “cilindro test” fabricado con macho furánico. Los elementos de composición química más significativos son S, Cr y Mo, lo que permite identificar a las inclusiones como CrS y MoS. Los sistemas aglomeran-tes furánicos incorporan a sus catalizadores ácido sulfúrico y sulfónico, lo que origina problemas de resulfuración local. En este caso, la presencia de azufre en el sistema aglomerante provoca el desarrollo de inclusiones.

Figura 10. Análisis, mediante el detector EDS, de las inclusiones generadas por el sistema fu-

ránico.

En la Figura 11 se muestra la correlación entre la concentración de carbono medida en los “cilindros test” y la profundidad para los sistemas aglomerantes testeados. En todos los casos se observa un alto contenido de carbono super-ficial, que decrece a medida que se profundiza en el sentido de la profundidad de la pared.

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN - Componentes fundidos en aleaciones Superduplex

Con el sistema fenólico-alcalino el carbono superficial es especialmente eleva-do, si bien su concentración se reduce de forma súbita, siendo a 0,2 mm de pro-fundidad semejante al del metal base. En el caso del sistema furánico, se aprecia que la recarburación es de mayor profundidad, debiéndose tener presente que es la resina más utilizada en la producción de moldes por impresión 3D, ya que su baja viscosidad y la facilidad de aplicación lo han sancionado como el más uti-lizado. Este estudio revela la necesidad de replantearse su éxito en el mercado, ya que desde la perspectiva de la calidad de los componentes fundidos dicha reflexión es imperativa.

Figura 11. Concentración de carbono y profundidad afectada en función del sistema aglomerante.

Línea de prueba 2En esta línea de trabajo se han comparado machos fabricados por impresión 3D y diferentes espesores de pared, las pruebas se han realizado sin y con recubri-miento de pintura (efecto barrera).

En la Figura 12 se muestran los resultados de los análisis de las superficies de contacto macho/cilindro test tras su acondicionado y ataque.

El macho de menor espesor (3 mm de pared) ha colapsado, por lo que los resul-tados no son válidos. Con el resto de machos (espesor de pared ≥5mm) no se han presentado incidencias reseñables y, por lo tanto, a efectos de análisis los “cilindros test” se consideran válidos.

Se aprecia con claridad que cuanto menor es el espesor del macho, más baja es la recarburación superficial, resultando especialmente destacable el caso del macho de 5 mm de espesor. Por el contrario, para el macho con 20 mm de espesor de pared, la recarburación es semejante a la del “macho sólido” (sin vaciado).

A la hora de interpretar estos resultados, se toma en consideración un modelo de distribución de la presión de gas en los moldes de arena, manejándose las siguientes condiciones:

• El gas generado por la desconposición de la resina en la interface entre el molde de arena y el metal fundido (reacción molde-metal).

• La tasa de generación de gas es constante.• Se considera una situación de equilibrio estable.

La velocidad de difusión “V” del gas generado que se desplaza hacia el exterior del macho, se define según la siguiente ecuación:

V=p ∆P/L

Donde “p” es la permeabilidad del molde, ”ΔP” la diferencia de presión entre el lado del metal fundido y el interior del macho y “L” el espesor del molde/macho de arena. En condiciones de estabilidad, “V” es igual a la tasa de generación de gas y “p” depende únicamente de las propiedades del molde/macho de arena, por lo que el espesor del molde de arena no tiene efecto sobre “V” y “p”. Como resultado, el gradiente de presión (ΔP/L) no está relacionado con el espesor del molde/macho de arena.

Figura 12. Microestructura en la piel de los “cilindros test” con machos de diferentes espesores

(sin recubrimiento de pintura).

Figura 13. Distribución de la presión parcial del gas resultante de la descomposición del mol-

de/macho.

En la Figura 14 se muestran los resultados para los diferentes espesores de macho, que se han procesado por impresión 3D y se les ha aplicado “efecto barrera” (pintura comercial de ZrSiO4).

La incidencia de la recarburación se ha reducido considerablemente en todas las muestras y en espesores de pared inferiores a 7 mm no se han desarrollado fenómenos de corrosión intergranular. Se considera que la baja permeabilidad del recubrimiento de pintura impide la penetración del carbono en el metal.

43

Figura 14. Microestructura en la piel de los “cilindros test” con machos de diferentes espesores

(con recubrimiento de pintura).

En la Figura 15 se muestra la correlación entre la concentración de carbono y la profundidad respecto a la superficie del “cilindro test”, teniendo en cuenta los espesores de pared de los machos fabricados por impresión 3D. Se aprecia cómo el efecto de la recarburación se reduce significativamente con el recubri-miento de pintura.

Figura 15. Binomio cantidad de carbono / profundidad para los diferentes espesores de machos.

Pre-industrialización. Procesado de un ImpulsorBasándonos en los resultados preliminares, se procesa un Impulsor cuyas par-ticularidades más destacables son la impresión 3D del molde, el sistema aglo-merante furánico y la protección de la interface metal / molde con una pintura comercial de ZrSiO4. El espesor del macho es de 3mm y para evitar posibles roturas se desarrolla una estructura interna reforzada con nervios.

Figura 16. Macho por impresión 3D empleado en el procesado del Impulsor.

El Impulsor que se muestra en la Figura 17 es de una aleación Superduplex 5A. Las inspecciones tras el proceso de desarenado y de limpieza ponen en eviden-cia la gran calidad superficial y permiten concluir que se trata de un componen-te totalmente sano, en el que se destaca la calidad superficial y dimensional, ya que el trazado de los álabes del Impulsor es excelente.

En la microestructura de la piel del Impulsor no se detectan fenómenos de re-carburación o corrosión intergranular, considerándose satisfactorias las carac-terísticas estructurales.

Figura 17. Imagen del Impulsor fundido y detalle de la microestructura en la piel de la pieza.

ConclusionesSe ha investigado sobre las características estructurales de los componentes fundidos de una aleación Superduplex 5A, recurriéndose a una matriz de va-riables formada por los sistemas aglomerantes de las arenas de moldeo, el pintado de los moldes/machos y las tecnologías de moldeo (convencional e im-presión 3D).

En los test con diferentes sistemas aglomerantes, la respuesta más favorable se ha alcanzado con el sistema fenólico-alcalino. En el caso de la resina furánica aparecen inclusiones azufre y corrosión intergranular.

Se ha evaluado la influencia sobre la recarburación del espesor de los moldes/machos fabricados por impresión 3D, el sistema furánico y con/sin recubrimien-to de pintura. Los fenómenos de recarburación disminuyen a medida que el espesor de pared del molde /macho se reduce. Para el caso de moldes/machos sin “efecto barrera” es imperativo recurrir a espesores mínimos.

En el caso de moldes con protección de pintura, la recarburación disminuye de manera drástica y se elimina completamente en moldes con espesor ≤ 7 mm.

Finalmente, se ha fundido un componente industrial (Impulsor) tomando en consideración las conclusiones del conjunto de pruebas y las características re-sultantes ofrecen resultados plenamente satisfactorios. La estructura de la piel del Impulsor es correcta y no aparecen inclusiones, ni fenómenos de corrosión intergranular.

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN - Componentes fundidos en aleaciones Superduplex

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Las enfermedades raras: qué son y a quién afectanSe entiende por enfermedad rara aquella que presenta un prevalencia inferior a 1 caso por cada 2000 habitantes. Se estima que existen entre 5000 y 7000 enfermedades raras distintas, afectando algunas de ellas a un reducido número de personas en todo el mundo. Sin embargo, contabilizando las distintas patolo-gías, se calcula que entre un 6 y un 8% de la población mundial estaría aquejada por alguna de estas enfermedades. Por lo tanto, se calcula que unos 30 millones de europeos sufren de diversas enfermedades raras. En Euskadi el Departa-mento de Salud del Gobierno Vasco creó el Registro de Enfermedades Raras de Euskadi en 2015 que recopila datos de hospitales, del Departamento de Salud y Osakidetza y de las asociaciones de personas afectadas. Se contabilizan más de 3000 casos de enfermedades raras identificados, correspondientes a 481

patologías distintas, siendo la colangitis biliar primaria y la hepatitis crónica au-toinmune las más comunes entre mujeres, mientras que la hemofilia, la fibrosis pulmonar idiopática y la porfiria cutánea lo son entre los hombres.

Más del 80% de las enfermedades raras tienen un origen genético y pueden poner en peligro la vida de las personas afectadas. Estas enfermedades suelen tener un comienzo precoz, siendo la mayoría de ellas aparentes antes de los 2 años de vida. En muchos casos pueden producir dolores crónicos y discapaci-dad en la autonomía de la persona en 1 de cada 3 casos. Uno de los primeros retos a los que se enfrentan las personas afectadas y sus familiares son el diag-nóstico certero de su dolencia y la administración de un tratamiento. Estos son también los retos más inmediatos que afrontan los sistemas públicos de salud y la investigación en el campo. Las personas que padecen alguna enfermedad rara se enfrentan a dificultades añadidas a las de otros pacientes. Por un lado,

El estudio de las enfermedades raras: males de pocos que afectan a muchosRosa BarrioInvestigadora principal del grupo Ubiquitina y Desarrollo de CIC bioGUNE desde 2004.

Entre 5000 y 7000 enfermedades raras diferentes afectan al 6-8% de la población mundial. Las personas que padecen estas enfermedades se enfrentan al reto de un diagnóstico certero, base de un correcto tratamiento. La investigación en enfermedades raras se enfrenta a su vez a retos como obtención de muestras, pero presenta también oportunidades como el descubrimiento de nuevos tratamientos.

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la misma enfermedad puede presentar una variedad de síntomas que difieren entre una persona afectada y otra. Por otro lado, al existir un reducido número de personas afectadas por una determinada enfermedad, los estudios son es-casos y puede no existir una descripción exhaustiva de su sintomatología, evo-lución y consecuencias. El desconocimiento sobre su enfermedad por parte de los estamentos médico e investigador puede retrasar tremendamente el diag-nóstico y el tratamiento de la persona afectada: se estima que el tiempo medio que transcurre entre la aparición de los primeros síntomas y el diagnóstico de una enfermedad rara son 5 años. En el 20% de los casos, transcurren 10 o más años para obtener el diagnóstico adecuado. Durante este tiempo, las personas afectadas no reciben ningún tratamiento o reciben un tratamiento inadecuado mientras que los síntomas de su enfermedad se agravan. Por otro lado, las per-sonas afectadas requieren tratamientos continuos o de larga duración, algunos de escasa o nula cobertura por el sistema sanitario y en muchos casos requie-ren asistencia personal, ayudas técnicas y transporte y vivienda adaptados. La Unión Europea propone el modelo de trabajo de las Redes Europeas de Refe-rencia, que permiten el acceso a la información sobre enfermedades raras a los hospitales designados como Centros, Servicios y Unidades de Referencia, de manera que se mejore el diagnóstico, el tratamiento y la asistencia sanitaria. La integración de las asociaciones de pacientes en estas redes es otro de los retos de futuro, que se encuentra con las dificultades de acceso a la información y en algunos casos la barrera idiomática. El trabajo en red posibilitará la derivación de las personas afectadas a centros de referencia.

El estudio de enfermedades raras en CIC bioGUNEEl área de las Biociencias y la Salud, que incluye las enfermedades raras, es una de las prioridades estratégicas de investigación e innovación para la espe-cialización inteligente (estrategia RIS3) desarrollada por la Unión Europea. En Euskadi, CIC bioGUNE es el coordinador del grupo de trabajo de enfermedades raras, constituido por varios centros de la red vasca de ciencia y tecnología. Entre las enfermedades raras que se estudian en CIC bioGUNE se encuentran enfermedades con manifestaciones fenotípicas diversas y causadas por ano-

malías que afectan diferentes mecanismos moleculares. Por ejemplo, el equipo liderado por el Dr. Millet y la empresa biotecnológica Atlas Molecular Pharma, spin-off de CIC bioGUE, estudian la porfiria eritropoyética congénita (CEP, MIM# 263700). Esta enfermedad está causada por mutaciones en el gen que produce la enzima uroporfirinógeno III sintasa, encargada de la síntesis del grupo hemo, que reducen la estabilidad de la enzima y por tanto su eficacia. Esto resulta en la acumulación de porfirinas nocivas en el organismo, presentando las personas afectadas una sensibilidad extrema a la luz solar y daños en la piel que dege-neran en deformaciones, síntomas que pueden estar acompañados por otras complicaciones como es la anemia hemolítica. Gracias a la investigación llevada a cabo en CIC bioGUNE, se ha aprobado recientemente la experimentación con el fármaco antifúngico ciclopirox, que ha dado buenos resultados en animales modelo de CEP. Otro ejemplo es la colaboración de grupos de CIC bioGUNE con la Universidad del País Vasco en el estudio del Síndrome de Angelman (AS, MIM #105830), liderado por el Dr. Mayor. AS es una enfermedad que afecta al desarrollo del sistema nervioso, produciendo desordenes de movimiento, re-traso mental, anomalías de comportamiento, y limitaciones en el habla y en el lenguaje. La enfermedad está causada por mutaciones en la enzima E3 ubiqui-tina-ligasa UBE3A. Mediante la regulación de factores implicados en uno de los sistemas de degradación de proteínas en la célula, el proteasoma, esta enzima influye de manera determinante en la homeostasis proteica y tiene importantes consecuencias en la fisiología neuronal. Otro ejemplo de enfermedad del de-sarrollo es el Síndrome de Townes-Brocks (TBS, MIM # 107480), estudiado por mi grupo. Las personas afectadas presentan problemas en las extremidades, riñones, corazón y otros órganos. En los siguientes apartados hablaremos más en detalle de esta enfermedad y de un grupo de enfermedades relacionadas, las ciliopatías.

Las ciliopatías: enfermedades raras dependientes del cilioEntre las múltiples enfermedades raras existentes, nos gustaría poner el foco en las ciliopatías, causadas por anomalías funcionales en los cilios (Reiter & Leroux 2017) (Figura 1). Los cilios son orgánulos presentes en la mayoría de las células eucariotas. Los cilios se forman a partir de unas estructuras compuestas de mi-crotúbulos, con forma cilíndrica, llamadas centriolos. Éstos forman el cuerpo basal y son determinantes en la división celular. Algunas células presentan cilios móviles, por ejemplo necesarios en las vías respiratorias para el movimiento de fluidos, o en los oviductos para el movimiento de los óvulos, pero la mayoría de las células presentan un solo cilios inmóviles, con función mecano-quimio-sen-sorial, también llamados cilios primarios. Lo defectos en los cilios móviles pro-ducen mayormente disquinesia ciliar primaria (PCD), que puede resultar en si-tus inversus, es decir, anomalías en el patrón corporal del eje izquierda-derecha, ya que el movimiento de los cilios parece estar implicado en posicionamiento de los órganos (i.e., el corazón en el lado izquierdo). Otras manifestaciones son la bronquitis crónica, la sinusitis o la infertilidad masculina o femenina.

Por su parte, los cilios primarios constituyen una suerte de antenas celulares necesarias para la comunicación celular y la transducción de señales, y se desa-rrollan en la mayoría de los tipos celulares en determinados momentos del ciclo celular. Las llamadas ciliopatías sensoriales pueden afectar a los fotoreceptores de la retina en el sistema visual o al sistema de olfacción, ambos dependientes de cilios funcionales. Además, las ciliopatías pueden estar causadas por ano-malías en procesos celulares o del desarrollo dependientes de las vías de se-

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN - El estudio de las enfermedades raras: males de pocos que afectan a muchos

Figura 1. Formación del cilio primario a partir del cuerpo basal.

“30 millones de personas en Europa sufren de diversas enfermedades raras, que son aquellas que presentan menos de 1 caso por cada 2000 habitantes”

ñalización, como es el caso de la vía de Hedgehog (HH) (Figura 2). Las vías de señalización son cruciales en las etapas embrionarias, ya que van a determinar el crecimiento y la morfogénesis de los distintos órganos. Por lo tanto, el buen funcionamiento de los cilios primarios es decisivo en aquellos órganos que de-penden de la correcta señalización por HH, como es por ejemplo la formación de las extremidades y los dígitos. No es sorprendente, por tanto, que defectos en el cilio primario estén detrás de una gran variedad de enfermedades del desarrollo, que constituyen muchas de las enfermedades raras. Debido a su impacto en la transducción de señales celulares, la formación del cilio está es-trechamente regulada, existiendo una plétora de complejos proteicos encarga-dos del montaje y desmontaje de los cilios a lo largo del ciclo celular, algunos de ellos específicos de tejido. Alteraciones en muchos de estos componentes han sido asociadas a ciliopatías.

Existe un número creciente de ciliopatías reportadas (Figura 3), estando apro-ximadamente 187 genes asociados con estas enfermedades y otros 241 genes candidatos (Reiter & Leroux 2017). Entre los síntomas más comunes de las ci-liopatías se encuentran las irregularidades sensoriales visuales, olfativas o de oído, tales como la distrofia retinal, la anosmia o la pérdida auditiva; anomalías faciales y cerebrales, como hidrocefalia, ataxia o epilepsia; defectos congénitos en corazón, sistema respiratorio, riñón e hígado, como el riñón poliquístico, ne-fronoptisis o fibrosis hepática; anomalías esqueléticas como las de la caja torá-cica o la polidactilia, o de posicionamiento de los órganos internos; y anomalías del sistema reproductor, como algunos casos de infertilidad, hipogonadismo o malformaciones genitales. Es interesante también mencionar que algunas enfermedades comunes como el cáncer, la diabetes y alteraciones fisiológicas como la obesidad pueden también ser causadas por anomalías ciliares, por lo que el estudio de los cilios y los factores implicados en su funcionamiento pue-de ser relevante en el conocimiento de muchas patologías, incluso más allá de las enfermedades raras.

Síndrome de Townes-Brocks: muchas preguntas y algunas respuestasEl TBS es una enfermedad rara autosómica dominante, con una prevalencia menor a 1 entre 350.000 nacimientos (Figura 4). Las personas con TBS presen-tan una tríada de síntomas característicos que son ano imperforado, orejas displásticas asociadas a problemas auditivos y malformaciones en el pulgar, mayormente duplicaciones (polidactilia preaxial) y pulgares trifalángicos (Kohl-hase, 2007). Alrededor de la mitad de las personas afectadas presentan además malformaciones renales, incluyendo riñones policísticos, y malformaciones en los pies. En menor proporción, se han descrito malformaciones de corazón y genitourinarias. Algunos casos presentan coloboma, síndrome de Duane, mal-formaciones Arnold-Chiari tipo 1 y retraso en el crecimiento. Aunque algunos de los síntomas de estos individuos pueden ser corregidos mediante cirugía a eda-des tempranas, otros, como es el caso de las malformaciones renales, pueden presentar graves problemas que pueden requerir diálisis y eventual trasplante del órgano afectado en la edad adulta.

En la mayoría de los casos, los individuos con TBS muestran mutaciones en el gen Spalt-like 1, SALL1. Los genes SALL (de Celis, Barrio, 2009) se encuentran al-tamente conservados en el reino animal, habiendo sido descubiertos y descritos por primera vez en el organismo modelo Drosophila melanogaster, la mosca del vinagre. En humanos existen cuatro genes SALL, SALL1-4. El gen SALL1 codifica para un factor de transcripción de tipo “dedos de zinc”, es decir, una proteína

que se encuentra mayormente en el núcleo celular y que regula la expresión de genes diana. El factor SALL1, así como los otros factores de la misma familia, son necesarios durante las etapas embrionarias, por lo que mutaciones en es-tos genes tienen consecuencias graves en la formación de los individuos antes de su nacimiento. La gran mayoría de las mutaciones descritas en personas con TBS se encuentran en una zona cercana al extremo amino terminal de la proteína, de manera que conducen a la formación de una proteína SALL1 trun-cada cuya presencia no se restringe al núcleo, sino que se encuentra de manera aberrante en el citoplasma celular. Tradicionalmente, se había considerado el TBS como una consecuencia de la reducción de los niveles de la proteína SALL1 en el núcleo, de manera que sus funciones transcripcionales estarían reducidas. Sin embargo, no se han descrito individuos con TBS que presenten la pérdida completa de una copia del gen SALL1, sino que en todos ellos se encuentra una copia truncada del gen en heterocigosis. Los estudios en ratones modelos, demostraron que los ratones que pierden una copia completa del gen Sall1 no muestran signos de TBS, mientras que los que tienen una copia truncada del

gen en heterocigosis presentan síntomas similares al TBS, como por ejemplo duplicación de pulgares. Estos resultados indican que la pérdida de la mitad de la dosis de las proteínas SALL1 no representa un serio problema para la super-vivencia de los individuos, sino que es la presencia de un fragmento truncado de la proteína la que resulta tóxica en el organismo.

En hecho de que el factor SALL1 se encuentre de manera prominente en el nú-cleo celular y de que tenga un papel en la regulación de la expresión de genes diana, ha condicionado el pensamiento mayoritario de las y los profesionales del campo, que hemos asumido que los síntomas que exhiben las personas con TBS son derivados de problemas en la capacidad transcripcional de SALL1. Sin embargo, los síntomas TBS son reminiscentes de aquellos presentes en las ciliopatías y que hemos mencionado en el apartado anterior, como es el caso de la polidactilia, los problemas auditivos o los problemas renales. Se nos planteó, por lo tanto, una pregunta: ¿Es posible que los síntomas TBS se deriven de ano-malías en la formación o el funcionamiento del cilio primario?

Para responder a esta pregunta, utilizamos cultivos primarios de células (fi-broblastos dérmicos) derivadas de dos individuos con TBS y las comparamos con células derivadas de individuos control que no presentaban la enfermedad (Bozal-Basterra et al, 2018). Mediante técnicas específicas de biología celular, conseguimos que estas células desarrollaran los cilios primarios y comproba-

Figura 2. Vía de señalización de Hedgehog dependiente del cilio primario.

“Las ciliopatías están causadas por anomalías en los cilios, antenas celulares necesarias para la comunicación entre células”

47

Figura 4. Síndrome de Townes-Brocks: síntomas, mutaciones y problemas ciliares.

mos que, efectivamente, los cilios de las células TBS presentan diferencias con respecto a los de las células control: no solamente los cilios eran más abundan-tes en las primeras, sino que eran también más largos. ¿Podrían estas irregu-laridades estar detrás de anomalías en las vías de señalización dependiente de cilios? Nuestros experimentos demostraron que la vía de señalización de HH se encuentra de hecho alterada en células TBS, estableciéndose una posible cone-xión entre la presencia de cilios más largos y abundantes y las malformaciones embrionarias. Nuestros experimentos en células derivadas de ratones modelo de la enfermedad y en células humanas en cultivo modificadas genéticamente mediante la técnica CRISPR/Cas9, corroboraron los resultados mostrados en células de pacientes y pusieron de manifiesto que la sola presencia de un frag-

mento truncado de SALL1 en las células es capaz de producir alteraciones en la dinámica de formación de los cilios. ¿Cómo puede ese pequeño fragmento truncado producir un efecto tan determinante en las células de las personas afectadas? Mediante técnicas de bioquímica, biología molecular y proteómica, observamos que la proteína truncada es capaz de interaccionar con proteínas que actúan como reguladoras negativas de la formación del cilio primario, como por ejemplo CCP110 y CEP97. Esta interacción produce una desinhibición de la formación del cilio que es posiblemente responsable del fenotipo.

En el transcurso de nuestra investigación, hemos aprendido que el TBS es una enfermedad similar a las ciliopatías y, por lo tanto, podría ser tratada como tal. ¿Podría la reducción farmacológica de la longitud y abundancia de los ci-lios constituir una terapia en individuos TBS, principalmente para aliviar sus problemas renales? Esta es una pregunta que esperamos poder contestar en los próximos años. Además del TBS, existen otras enfermedades causadas por mutaciones en genes de la familia SALL, como en el caso mutaciones en SALL4 causantes del Síndrome de Okihiro o Síndrome Duane-Eje Radial (DRRS, MIM # 607323). Esta enfermedad presenta similitudes con TBS, como son la polidactilia preaxial y los problemas renales (Kohlhase 2004). El síndrome de Okihiro es también dominante y se produce por pérdida de una copia completa del gen SALL4 o haploinsuficiencia, por lo que el mecanismo de acción puede diferir del propuesto para TBS. Sin embargo, no podemos descartar que algunos aspec-tos de DRRS se deban a anomalías en el funcionamiento de los cilios. Por otro lado, se han relacionado mutaciones en SALL2 con coloboma ocular autosómico recesivo (MIM # 216820), un defecto de nacimiento que resulta del desarrollo anormal del ojo durante la embriogénesis. El estudio del papel de las proteínas SALL en la formación y funcionamiento de los cilios primarios nos puede por lo tanto proporcionar valiosa información acerca del mecanismo molecular de diversas enfermedades raras.

Conclusiones y perspectivasBajo la perspectiva de la investigación, el estudio de las enfermedades raras entraña una serie de dificultades añadidas a la investigación en si misma, como es el acceso a muestras provenientes de un reducido número de pacientes. El asociacionismo de pacientes y la comunicación en red son determinantes para dar visibilidad a las enfermedades raras y a las personas que las padecen, po-niendo en contacto a pacientes, grupos de investigación y personal clínico. Sin duda, el esfuerzo para desentrañar el mecanismo molecular de enfermedades raras desembocará en mejores posibilidades de diagnóstico y desarrollo de tra-tamientos. Un mayor conocimiento en cada una de estas patologías nos per-mitirá agrupar las enfermedades por su sintomatología, elaborando clústeres que permitan el trasvase de conocimientos de una enfermedad a otra. Como ejemplo, esperamos que los individuos con TBS puedan eventualmente benefi-ciarse de tratamientos dirigidos a los cilios que puedan desarrollarse para otras ciliopatías.

AgradecimientosRosa Barrio agradece el entusiasmo y dedicación de las personas de su equipo. Su investigación se sustenta gracias a las ayudas BFU2017-84653-P (MINECO/FEDER, UE), Fundación Inocente, Inocente, UbiCODE Marie Skłodowska-Curie No 765445 (ITN, UE), SEV-2016-0644 (Programa de Excelencia Severo Ochoa, MINE-CO), SAF2017-90900-REDT (Red de Exelencia UBIRed, MINECO). Más informa-ción: http://personal.cicbiogune.es/rbarrio/Lab/Welcome.html

ReferenciasBozal-Basterra L, Martín-Ruíz I, Pirone L, Liang Y, Sigurðsson JO, Gonzalez-Santamarta M, Giordano I, Gabicagogeascoa E, de Luca A, Rodríguez JA, Wilkie AOM, Kohlhase J, Eastwood D, Yale C, Olsen JV, Rauchman M, Anderson KV, Sutherland JD, Barrio R

Figura 3. Sintomatología típica de las ciliopatías. Abajo, ciliopatías descritas.

“Las personas con síndrome de Townes-Brocks presentan anomalías en la formación de los cilios y en la señalización celular”

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN - El estudio de las enfermedades raras: males de pocos que afectan a muchos

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La tecnología, denominada NAIA I4.0 (Neurtu eta Aditu Industrian Aurrezteko-Medir y observar para ahorrar en la Industria), es un sistema inteligente para el diagnóstico de ineficiencias energéticas en plantas industriales, desarrollado conjuntamente por Tecnalia y Gestamp y validado desde 2018 en plantas de Gestamp. Ha contado con el apoyo de la Agencia de Desarrollo Empresarial del Gobierno Vasco SPRI, a través del programa Hazitek. NAIA I4.0 promueve la transformación de la industria de fa-bricación a través de la digitalización, la analítica de datos y el “machine learning”, y está en la actualidad en la fase de desarrollo de producto e industrialización.

Este sistema aplica técnicas de analítica de datos, de manera que el sistema aprende a partir de un conjunto de datos históricos de medida de consumos eléctricos, gas y aire comprimido, medidos a diferentes niveles, planta, proceso, máquina, la relación de causalidad de consumo energético y la pro-ducción a nivel de planta industrial. NAIA I4.0 ayuda al gestor de planta a entender los consumos del proceso y a realizar una gestión eficaz que suponga importantes ahorros económicos, sin perjuicio de la producción.

Este premio supone un reconocimiento al recorrido de Gestamp y Tecnalia en el campo de la digitaliza-ción, ya que los Premios Europeos DatSci, que se otorgan desde 2016, son unos de los más renombra-dos galardones en su ámbito en Europa. Este premio reconoce la aplicación de la I+D+i en el dominio de la ciencia de datos en la industria y al impacto que la ciencia y los investigadores europeos generan en las empresas y en la sociedad.

CIC nanoGUNE celebra un evento europeo multidisciplinar para abordar el tema de los plásticos en nuestros océanosEl centro vasco apuesta internamente por una tecnología que podría ofrecer un envasado completamente biodegradable

En el evento “Plastics in our ocean. A micro or macro cha-llenge?”, co-financiado por la Comisión Europea a través del proyecto Europeo EKLIPSE, Knowledge & Learning Mechanism on Biodiversity and Ecosystem Services, y con la colaboración de Zubigune, se abordó de forma transversal y abierta el reto social de reducir y prevenir la presencia de plásticos y microplásticos en nuestros océa-nos. Por micro plásticos se entienden todos esos peque-ños plásticos que, siendo de un tamaño menor de 5mm en sus tres dimensiones, pueden ser fácilmente ingeri-dos por los habitantes del océano. Más concretamente, los tres objetivos fundamentales que se persiguieron fueron: entender el estado del océano y las consecuen-cias actuales, compartir soluciones posibles, e identificar conjuntamente problemas y barreras que existen al res-pecto para hacer del reto una realidad alcanzable.

La cita, además de reunir en un mismo espacio a per-sonas provenientes de toda Europa, desde Portugal a

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Grecia, pasando por Alemania y Eslovenia, tuvo la parti-cularidad de combinar a un grupo de gente diverso, de ámbitos como la ciencia, la tecnología, la industria, los agentes políticos y la sociedad en general. Representado a dichos ámbitos estuvieron, por ejemplo, la Dirección General de Asuntos Marítimos y Pesca (DG MARE) de la Comisión Europea, empresas tales como Nestlé España, Duni y SUEZ, y miembros de universidades (UPV, Salerno (Italia), Leuphana (Alemania), etc.), centros de investiga-ción y ONGs europeas.

La primera pregunta que abordó el grupo de 17 parti-cipantes fue la de cuáles son las acciones necesarias para reducir y/o prevenir la presencia de plásticos y micro-plásticos en el océano. Apoyándose en los datos de la Unión Europea en relación con la producción de productos de plástico de un solo uso y “empaquetado”, el reciclado de dichos materiales, y la cuota de exporta-ción de “basura” a países subdesarrollados o la incine-ración, enunciaron acciones plausibles para fomentar la reducción, reutilización y reciclaje de plástico en los próximos 5 años. Para ello, destacaron la necesidad de crear información fácilmente accesible y transparente, y subrayando la importancia de la economía circular que busca favorecer el uso de la basura de plástico como materia prima para producir nuevos productos plásticos de valor. Además, y en esta línea, se propuso la creación de una etiqueta ecológica que informe de forma veraz, sencilla y transparente al consumidor sobre el impacto global del producto o envase.

Investigadores de CIC bioGUNE identifican biomarcadores útiles para el diagnóstico de la fibromialgia La investigación, publicada en la revista eBiomedicine, constata la baja proporción de determinadas bacterias en el microbioma intestinal en pacientes de fibromialgia

Investigadores de CIC bioGUNE en colaboración con el Hospital Universitario de Donostia han identifi-cado una lista de potenciales biomarcadores para el diagnóstico de la fibromialgia. El estudio, publicado en la revista eBiomedicine, refuerza la idea de que la fibromialgia es una enfermedad real, en la que existen diferencias a nivel molecular que pueden ayudar a explicarla y que pueden servir como punto de partida para encontrar posibles terapias.

La fibromialgia es una enfermedad de etiología desconocida que se caracteriza por dolor crónico gene-ralizado que el paciente localiza en el aparato locomotor. Además del dolor, otros síntomas, como fatiga intensa, alteraciones del sueño, parestesias en extremidades, depresión, ansiedad, rigidez articular, cefaleas y sensación de tumefacción en manos, se encuentran entre las manifestaciones clínicas más comunes. Los pacientes con fibromialgia presentan con frecuencia una hipersensibilidad al dolor que se manifiesta por la aparición de una sensación dolorosa a la presión en múltiples sitios del aparato locomotor, que no se observa en los sujetos sanos.

En el estudio, liderado por Juan Manuel Falcón, investigador Ikerbasque en CIC bioGUNE, se han com-binado distintas tecnologías ómicas de última generación que proporcionan una información muy de-tallada de la composición de las muestras. “Estas tecnologías nos han permitido encontrar diferencias a nivel molecular que podemos asociar a la fibromialgia, una enfermedad para la cual no existe un método de diagnóstico objetivo”, señala Juan Manuel Falcón.

El dolor crónico a nivel sistémico, no localizado, ha hecho que se haya asociado la enfermedad con el sistema nervioso central. “Nuestra hipótesis en el estudio era que esa asociación con el sistema ner-vioso central podría verse reflejada en el microbioma intestinal -la población de bacterias intestinal-, dada la existencia demostrada del eje intestino-cerebro, mediante el cual se han propuesto diversos mecanismos por los cuales las bacterias intestinales pueden comunicarse e interaccionar con el hués-ped”, explica.

Mediante esta combinación de tecnologías ómicas, con especial énfasis en el microbioma y el metabo-loma, en el estudio se proponen una serie de bacterias que parecen asociarse a ciertos síntomas de la enfermedad. “En concreto, hemos encontrado una reducción de las bacterias que se encargan de de-gradar un metabolito concreto, el glutamato, presente en muchas rutas metabólicas y asociado a pro-cesos inflamatorios y dolor. Unas bacterias pueden degradar este glutamato a otra molécula llamada GABA, que actúa como inhibidor del dolor y son precisamente estas bacterias las que nosotros hemos encontrado reducidas en pacientes de fibromialgia”, añade Marc Clos-Garcia, primer autor del trabajo.

Investigadores de CIC biomaGUNE desarrollan un método de predicción de la agresividad de un tipo de neumoníaLa investigación, publicada en Intensive Care Medicine, permite diferenciar a los pacientes que requieren hospitalización en los servicios de cuidados intensivos de aquellos cuya evolución será más leve

Un equipo multidisciplinar del CIBER de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), bajo la dirección de Jose Luis Izquierdo García, investigador del Grupo de Biomarcadores Moleculares y Funcionales de CIC biomaGUNE, ha desarrollado un método de predicción de la agresividad de un tipo de neumonía. El ob-jetivo de la investigación, publicada en la revista Intensive Care Medicine, ha sido revelar si un paciente que llega a la sala de un hospital con síntomas de infección respiratoria desarrollará una forma agre-siva de neumonía llamada distrés respiratorio, que requiere hospitalización en la unidad de cuidados intensivos, o evolucionará hacia una forma de enfermedad mucho más leve que simplemente requiera seguimiento médico ambulatorio.

El método logrado tras ocho años de investigación se basa en detectar una “huella dactilar” metabólica de la enfermedad en las muestras de suero sanguíneo del paciente. Además, este método ha permitido diferenciar a los pacientes que presentaban una infección vírica de los que presentaban una infección bacteriana, entre aquellos que evolucionaban a un estado agresivo de la enfermedad

“Este método tiene una aplicación claramente trasla-cional al entorno clínico hospitalario permitiendo el de-sarrollo de una medicina personalizada al paciente. En primer lugar, encontramos unos biomarcadores metabó-licos en la sangre que nos permiten detectar de forma muy precoz cómo van a evolucionar los pacientes, per-mitiéndonos anticiparnos al desarrollo de la enferme-dad. En segundo lugar, hemos comprobado que estos biomarcadores son comunes en 2 tipos de infecciones respiratorias muy distintas (Gripe A y Neumonía por pneumococo). Tercero, al permitir diferenciar a día 0 la naturaleza de la infección, podremos comenzar un tra-tamiento focalizado a la infección mucho antes del que se realiza hoy en día”, explica Jose Luis Izquierdo García, investigador del Grupo de Biomarcadores Moleculares y Funcionales de CIC biomaGUNE y miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respi-ratorias CIBERES.

El equipo de investigadores entiende que este trabajo puede evolucionar a una herramienta molecular/meta-bólica que pueda incorporarse a la UCIs o unidades clí-nicas para el diagnóstico diferencial de enfermedades, y que permita monitorizar a los pacientes ingresados para predecir su evolución y la respuesta del tratamiento.

Europa aprueba la financiación de 4 proyectos de CIC energiGUNE sobre baterías de nueva generación Los cuatro proyectos, de los que dos estarán liderados directamente por el centro vasco, cuentan con un presupuesto conjunto de 3,2 millones de eurosLa aprobación de estos cuatros proyectos sitúa al Cen-tro como la institución científica que más financiación ha obtenido en todo el Estado en la actual convocatoria del programa H2020 para baterías. De hecho, de las 11 pro-puestas presentadas, 4 han sido aprobadas y otras 3 han superado el corte inicial, de manera que se ha conseguido un índice de éxito del 36%. Esta cifra es muy superior a la media de éxito por organización en Europa, que se sitúa en el 10%.

Además, dos de los proyectos aprobados estarán liderados directamente por CIC energiGUNE y conta-rán con la participación de otros agentes del BRTA (Basque Research and Technology Alliance), como IKERLAN y CIDETEC, así como de empresas vascas como Gamesa, y de grandes compañías internacio-nales como Toyota, Renault o Varta. Cabe destacar que el BRTA, del que forma parte CIC energiGUNE, participa en 7 de las 11 propuestas aprobadas a nivel estatal, -liderando 3 de ellas, dos a cargo de

CIC energiGUNE- lo que lo que pone de manifiesto el potencial del ecosistema vasco en el ámbito del almacenamiento de energía.

En el conjunto del Estado se ha obtenido un retorno de 12,42 millones de euros en esta convocatoria, lo que representa el 10,90% de los 113,27 millones que adjudicará la Comisión Europea. Así, con 11 proyectos financiables, el Estado español se sitúa como tercer territorio con mayor índice de éxito en la convocatoria, solo por detrás de Alemania y Francia. Estos buenos resultados a nivel estatal se sus-tentan asimismo en la participación de centros del BRTA destacando CIC energiGUNE como la única entidad que lidera dos propuestas de los 6 proyectos que se coordinan a nivel de todo el Estado.

En este sentido, los proyectos de CIC energiGUNE aprobados por la CE se centran en dos de los prin-cipales retos a los que se enfrenta la industria europea en su búsqueda de nuevas tecnologías que conduzcan a la batería para vehículo eléctrico del futuro. Por un lado, el desarrollo de baterías de es-tado sólido que confieran mayor seguridad en automoción, el reto de la eliminación del cobalto en las baterías y por otro lado, el trabajo con baterías de flujo redox, que permitan el almacenamiento a gran escala. En este último caso, CIC energiGUNE trabajará en la identificación de electrolitos alternativos y menos contaminantes que los actuales, que están basados en el vanadio.

PROYECTOS DE CIC ENERGIGUNELos cuatros proyectos aprobados son los siguientes: HIGREEW, SAFELIMOVE, -ambos liderados por el CIC-, 3beLiEVe y COFBAT. A continuación, se detallan los datos principales de cada uno de ellos.

HIGREEW: El objetivo de este proyecto es desarrollar una tecnología de almacenamiento de energía basada en baterías de flujo que sea sostenible, segura y de bajo coste, y que permita alcanzar un coste de 0,05€/kWh/ciclo en 2030 para acoplar con energías renovables. Duración: 40 meses. Presupuesto total: 3,7 millones de euros. Presupuesto del CIC energiGUNE: 728.000 euros. Proyecto coordinado por CIC energiGUNE

SAFELIMOVE: Se plantea desarrollar una batería de litio metálico con electrolito sólido para el vehículo eléctrico, ya que las baterías de estado sólido dotarán de mayor seguridad al vehículo eléctrico en el futuro. Esta línea de investigación está liderada por Michel Armand, reconocido investigador pionero en la materia. Duración: 48 meses. Presupuesto total: 7,8 millones de euros. Presupuesto del CIC energiGUNE: 975.000 euros. Proyecto coordinado por CIC EnergiGUNE

3beLiEVe: El proyecto desarrollará battery packs y celdas de alto voltaje para vehículos eléctricos lige-ros que contribuirán al desarrollo de la industria de automoción europea. Duración: 42 meses. Presupuesto total: 10,8 millones de euros. Presupuesto del CIC energiGUNE: 888.000 euros.

COFBAT: Iniciativa para desarrollar baterías libres de cobalto con altas prestaciones para aplicaciones estacionarias. Duración: 48 meses. Presupuesto total: 7,9 millones de euros. Presupuesto del CIC energiGUNE: 658.000 euros.

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BTI celebra su 20 aniversario consolidándose como la empresa biotecnológica con mayor producción científica de EspañaSe trata del cuarto año consecutivo en el que la biotecnológica con sede en Vitoria se sitúa como la número uno en producción científica de España

La asociación española de bioempresas (ASEBIO) ha he-cho público el Informe Anual ASEBIO 2018, que recoge la situación y tendencias del sector de la biotecnología en España.

En el apartado referente a las publicaciones de empresas españolas en revistas científicas de impacto, se destaca a BTI Biotechnology Institute como la empresa española con mayor número de publicaciones: 26 en total. España ocupa la posición número 9 a nivel mundial en produc-ción científica en biotecnología (datos de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología -FECYT-).

El dato recogido en el Informe de 2018 consolida defi-nitivamente a BTI Biotechnology Institute como una de las empresas españolas con una mayor dedicación e im-plicación con la I+D, ya que se trata del cuarto año con-secutivo en el que la biotecnológica con sede en Vitoria se sitúa como la empresa número uno en producción científica de España, puesto que ya ocupó en el Informe ASEBIO de 2015, 2016 y 2017.

Para el doctor Eduardo Anitua, fundador y director cien-tífico de BTI, “cuando fundamos BTI, hace ya 20 años, tuvimos claro que el objetivo prioritario de la compañía tenía que ser generar conocimiento científico y desarro-llar nuevos tratamientos para mejorar de la calidad de vida de los pacientes, motivo por el cual BTI realiza un gran esfuerzo investigador. Que esto se vea plasmado en el Informe que realiza anualmente ASEBIO es un gran es-tímulo para continuar investigando y desarrollando nue-vos avances en biomedicina”, concluye el doctor Anitua.

Un estudio de la UPV/EHU identifica algunos mecanismos moleculares que únicamente se producen en los espermatozoides El avance puede ayudar tanto en el desarrollo de anticonceptivos como para mejorar la reproducción asistida en el futuro

El Departamento de Fisiología ha dado un paso importante para conocer y comprender mejor la capa-cidad prolífica de los espermatozoides: han identificado algunos mecanismos moleculares que sólo se producen en los espermatozoides.

“En el mundo el 15 % de las parejas que se encuentran en edad fértil padecen problemas de esterilidad y fertilidad, y normalmente los agentes de la esterilidad son factores masculinos (30 %) y femeninos (30 %), en el mismo porcentaje. En cuanto a la esterilidad masculina, hay muchas causas identificadas, sin embargo, en un porcentaje elevado la problemática de la causa es desconocida. Por ello, es nece-sario analizar los mecanismos moleculares de la fecundidad para conocer mejor la esterilidad y para desarrollar nuevas dianas terapéuticas”, señala Itziar Urizar Arenaza, investigadora del Departamento de Fisiología de la UPV/EHU.

“Aunque sabemos que el espermatozoide es una de las células más especializadas de nuestro cuerpo, en este trabajo hemos visto que los espermatozoides tienen ciertos mecanismos moleculares espe-ciales y únicos que no presentan otras células”, afirma Urizar. Esta constatación es un gran paso para entender mejor los casos de esterilidad.

Para ello, han centrado su atención en el proteoma —el conjunto de las proteínas de cada uno de los seres vivos— de los espermatozoides más prolíficos, y han estudiado la influencia de los receptores opioides en la capacidad prolífica de los espermatozoides. De hecho, “creemos que los receptores asociados a las proteínas G (GPCR) podrían desempeñar una función importante en la regulación de la fertilidad. Sin embargo, aún son desconocidas las respuestas que pueden producir dichos receptores en los espermatozoides”, explica Itziar Urizar. “Por el contrario, —añade— este trabajo ha confirmado que algunos de los mecanismos moleculares inducidos por estos receptores se producen únicamente en los espermatozoides”.

Asimismo, “hemos observado que hay aproximadamente 13 proteínas que solamente se activan o se inhiben en los espermatozoides. Entre estas proteínas, las de la familia SPANX-A/D, pertenecen al grupo de proteínas Cancer Testis Antigen que además de estar en los espermatozoides aparecen en algunos casos de cáncer. Por ejemplo, aumenta el crecimiento de las células de cáncer de piel. Por lo tanto, el análisis de los mismos es imprescindible para encontrar una respuesta a la esterilidad, así como para tratar los casos de cáncer de piel”, añade la investigadora de la UPV/EHU.

La investigadora destaca que “es muy interesante realizar el estudio de estos mecanismos moleculares específicos de los espermatozoides para ayudar a comprender mejor las causas de muchos casos de esterilidad de los hombres y desarrollar nuevos tratamientos terapéuticos, y para el tratamiento de los casos de cáncer de piel, entre otros”.

Tres centros de investigación vascos, reconocidos con la acreditación de excelencia Severo Ochoa - María de MaeztuSe reconoce a aquellos centros que se encuentran entre los mejores del mundo en su área y se otorgan tras un riguroso proceso de evaluación realizado por un comité científico internacionalBC3 y CiC biomaGUNE han sido reconocidos como Uni-dades de Excelencia María de Maeztu lo que les permite contar con una financiación de 2 millones de euros en los próximos 4 años. Por su parte, BCAM ha sido acreditado como Centro de Excelencia Severo Ochoa y contará con una ayuda de 4 millones de euros en el mismo periodo. Ambas distinciones reconocen a aquellos centros que se encuentran entre los mejores del mundo en su área y son otorgadas tras una rigurosa evaluación de sus resul-tados científicos y de sus programas estratégicos en la que participan más de un centenar de científicos interna-cionales de reconocido prestigio.

“Los 12 centros y unidades acreditados en esta convoca-toria destacan por su producción científica del máximo nivel y contribuyen de manera modélica al crecimiento económico y a la mejora del bienestar y de la calidad de vida de los ciudadanos”, afirmaba el director de la Agencia Estatal de Investigación, Enrique Playán, duran-te la apertura del acto. Por su parte, el ministro Pedro Duque destacaba la “competitividad internacional” de los centros reconocidos en esta convocatoria y les felicitaba por su labor científica, especialmente a aquellos que han conseguido la acreditación por segunda vez.

Al recoger su galardón, la directora científica de BC3, Ma-ría José Sanz, ha querido destacar la contribución de todo el equipo del centro en la preparación de su propuesta y ha asegurado que esta distinción les está permitiendo “dar un salto hacia la transdisciplinaridad y crear ciencia con y para la sociedad”. Por su parte, Luis Liz Marzán, di-

rector científico del CIC biomaGUNE ha recalcado que “la distinción es un sello de calidad que exige un nivel de excelencia, tanto en la investigación como en la gestión y en la definición del plan estratégico del Centro”. Finalmente, José Antonio Lozano ha agradecido el entusiasmo y la proactividad del equipo de BCAM y ha expresado su deseo de que esta segunda acreditación situé al centro “más allá en el ámbito internacional”.

Junto a BC3, CIC biomaGUNE y BCAM figuran en la selección de esta convocatoria el Instituto de Astrofí-sica de Andalucía (IAA) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Instituto de Neuro-ciencias de Alicante (IN), el Centro Nacional de Biotecnología (CNB), el Instituto Catalán de Nanociencias y Nanotecnología (ICN2), el Instituto de Física Interdisciplinar y Sistema Complejos (IFISC) de la Univer-sidad de las Islas Baleares, el Instituto de Química Teórica y Computacional (IQTC) de la Universidad de Barcelona, el Instituto de Física de Cantabria (IFCA) del CSIC, el Centro de Astrobiología (CAB) del CSIC y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); y el Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UBNEURO).

CIC bioGUNE inaugura un nuevo sistema de espectrometría de masas que incrementa espectacularmente el análisis de proteínasEl nuevo sistema timsTOF Pro de la firma Bruker pone a disposición de la comunidad investigadora una capacidad de análisis proteómicos sin precedentesCon el nuevo sistema de la firma Bruker, CIC bioGUNE pone a disposición de la comunidad investigado-ra una capacidad de análisis proteómico sin precedentes. La proteómica es el estudio a gran escala de las proteínas, en particular de su estructura y función. Las proteínas son partes vitales de los organis-mos vivos, ya que son los componentes principales de las rutas metabólicas de las células.

Bruker, como compañía en continuo desarrollo de nuevas soluciones tecnológicas, ha focalizado gran parte de sus esfuerzos durante los últimos años en los nuevos desarrollos en investigación proteómica. Estos desarrollos se han implementado en el nuevo sistema de espectrometría de masas timsTOF Pro, que establece un nuevo estándar en proteómica.

CIC bioGUNE ha incorporado esta novedosa herramienta en su Plataforma de Proteómica. Este hecho mejora su ya de por sí amplia capacidad de respuesta para satisfacer las necesidades de la comunidad científica en el ámbito proteómico.

La inauguración de este nuevo sistema de espectrometría de masas ha venido acompañada de una jornada sobre “Nuevas herramientas en proteómica” que ha contado con las intervenciones de Jesús Jiménez Barbero, director científico de CIC bioGUNE, Miguel Ángel Pérez, director de Bruker Daltonics, Francesc Márquez, especialista en biociencias de Bruker Daltonics; y Félix Elortza, responsable de la Plataforma de Proteómica de CIC bioGUNE.

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CIC biomaGUNE participa en una investigación sobre los nuevos nanotubos de carbono para cultivar neuronas CIC biomaGUNE participa en una investigación sobre los nuevos nanotubos de carbono para cultivar neuronas

Los nanotubos de carbono auto-soportados, capaces de adquirir la forma deseada gracias a un tratamiento quí-mico especial llamado reticulación, también son capaces de funcionar como sustratos para facilitar el crecimiento de las células nerviosas, modulando delicadamente su crecimiento y su actividad. Se trata de un nuevo e impor-tante paso hacia la construcción de interfaces neurona-les para la reparación de lesiones medulares, que ha sido publicado recientemente en ACS Nano, una prestigiosa revista científica internacional. Este estudio ha surgido de un proyecto plurianual y, en términos de resultados, una colaboración muy importante entre los científicos Laura Ballerini de SISSA y Maurizio Prato, AXA Chair e Ikerbasque Research Profesor en CIC biomaGUNE.

Los nanotubos de carbono utilizados en la investigación han sido modificados mediante los tratamientos quími-cos especialmente diseñados: “Durante muchos años hemos estado trabajando en nuestros laboratorios en la reactividad química de los nanotubos de carbono, un material fascinante con el que es muy difícil trabajar. Gracias a nuestra experiencia, en este trabajo los hemos reticulado o, para decirlo más claramente, hemos trata-do los nanotubos para que se unan entre sí mediante reacciones químicas específicas. Nos hemos encontrado con que este procedimiento proporciona al material al-gunas características muy interesantes. Por ejemplo, el material se organiza de manera estable según una forma precisa, previamente elegida por nosotros: por ejemplo, la de un tejido en el que deben implantarse las células nerviosas”.

O alrededor de los electrodos, explica el profesor Prato. “Sabemos por investigaciones anteriores que las células nerviosas crecen bien sobre los nanotubos de carbono y, por lo tanto, que se podrían utilizar como una superficie

para construir dispositivos híbridos para la regeneración de tejido nervioso. Sin embargo, había que asegurarse de que esta modificación química no comprometa este proceso y estudiar los efectos que podría tener sobre la interacción con las neuronas”. En relación a los híbridos biosintéticos, el profesor Prato subraya que “hemos descubierto que el tratamiento químico tiene efectos importantes porque a través de este tratamiento podemos modular la actividad de las neuronas en cuanto a su crecimien-to, adhesión y supervivencia. No sólo eso, sino que también se puede regular la comunicación entre neuronas por medio de estos materiales. En resumen, podemos decir que la capa de nanotubos de carbono reticulados interactúa de forma muy intensa y constructiva con las células nerviosas”.

Esta interacción depende de cómo se vinculan los diferentes nanotubos de carbono entre sí, es decir, de su reticulación. Cuanto menor es el número de enlaces entre los nanotubos, mayor es la actividad de las neuronas que crecen en su superficie. Se puede regular la respuesta de las neuronas a través del control químico de sus propiedades y de los vínculos entre ellas. Juntos, Ballerini y Prato explican que “este es un resultado interesante, fruto de una investigación sofisticada que abarca desde la quí-mica hasta las nanociencias y la biología, y de una colaboración importante y fructífera entre nuestros grupos de investigación. Este estudio también es un paso más en la concepción de posibles híbridos biosintéticos con vistas a restaurar las funciones de los tejidos nerviosos lesionados”.

Michel Armand, científico de CIC energiGUNE, reconocido como el investigador más importante del Estado en el ámbito de la energía La clasificación de la Universidad de Stanford analiza el trabajo de los más de 7 millones de científicos del mundo que han publicado al menos 5 artículos de investigación a la largo de su carrera

Michel Armand, científico de CIC energiGUNE y “padre” de las principales tecnologías que han permi-tido el desarrollo de la batería de litio -merecedoras del Premio Nobel de Química 2019-, es el investi-gador más importante del Estado español en el ámbito de la energía, según la lista de los principales 100.000 científicos del mundo publicada por la Universidad de Stanford. Armand, que comparte paten-tes e investigaciones con dos de los ganadores del Nobel -John Goodenough y Stanley Whittingham- es considerado por la comunidad científica internacional como el “próximo gran padre de las baterías del futuro” por su labor con el electrolito solido.

A nivel del País Vasco, Michel Armand ocupa la segunda posición general, solo superado por el director de CIC biomaGUNE, Luis Liz-Marzán. Cabe destacar que ambos centros de investigación cooperativa forman parte de la alianza tecnológica BRTA impulsada por el Gobierno Vasco, lo que pone de mani-fiesto el potencial del ecosistema investigador vasco.

El listado de la prestigiosa institución californiana se realiza en función del impacto de las investigacio-nes publicadas, teniendo en cuenta diversos factores como la coautoría o el porcentaje de auto-citas, y analiza un total de 22 campos y 176 subcampos científicos. La posición global general de Armand es la 1.674, en un informe que analiza a 7 millones de profesionales, aunque si se tiene en cuenta única-mente el campo de la energía, asciende hasta el puesto 16 a nivel mundial.

des requieren almacenar durante largos periodos de tiempo bioespecímenes a temperaturas que pue-den oscilar desde los -20ºC y -196ºC.

Para dar este innovador servicio, Bexen cuenta con unas modernas instalaciones capaces de albergar más de 8 millones de muestras en perfectas condiciones gracias a 88 ultracongeladores de -80ºC, dos tanques de criogenia de -196ºC y una cámara de -35ºC. Bexen bioervices aporta una garantía total en la cadena de frío, además de la posibilidad de controlar el stock a tiempo real o disponer de la trazabilidad de las muestras, siempre cumpliendo los más altos estándares de calidad y seguridad de la industria.

Estas nuevas instalaciones son, según palabras de Carlos Arsuaga, director general de Bexen Medical, “tan sólo el primer paso de la empresa hacia un objetivo más ambicioso: integrar en Bexen la manipula-ción y procesamiento de muestras biológicas, al igual que puede verse en empresas de idéntico índole en EE. UU. o Europa. A la vez, estamos en conversaciones con diferentes socios para ampliar nuestro radio de acción con nuevos biorepositorios a nivel nacional”.

Tras estos primeros meses de actividad, y a la espera de incorporar otras importantes instituciones a finales de este mismo año, Bexen Medical custodia ya en sus instalaciones más de un millón de muestras de varios bancos de sangre y empresas farmacéuticas.

Investigadores de la UPV/EHU y de la Universidad Estatal de Colorado (USA) desarrollan un tipo de plásticos biorenovables y biodegradablesSe trata de materiales completamente reciclables para envasado, que mejoran los actuales e impulsan la economía circular

Los investigadores Haritz Sardón, Ainara Sangroniz y Agustin Etxeberria de la Facultad de Química de la UPV/EHU, junto con los investigadores Eugene Y.-X. Chen, Jian-Bo Zhu y Xiaoyan Tang de la Univer-sidad Estatal de Colorado (USA), han diseñado materiales completamente reciclables para envasado que impulsa la economía circular para los materiales de envasado de plástico, donde el diseño y la producción respetan plenamente las necesidades de reutilización, reparación y reciclaje. Su estudio ha sido publicado recientemente en Nature Communications y supone un avance en la solución al problema del plástico.

“Los envases son necesarios para garantizar la calidad y seguridad de los alimentos- subraya el inves-tigador Haritz Sardón. El envase protege el producto de agentes externos y en general los requisitos que deben cumplir son presentar buenas propiedades mecánicas (alta ductilidad) y baja permeabilidad a gases y vapores, es decir, buenas propiedades barrera. En el sector del envasado los plásticos son el material más empleado debido a sus buenas propiedades físicas, ligereza y bajo coste. Sin embargo, la falta de sistemas de reciclaje adecuados junto con su carácter no degradable ha provocado que se acumulen en el medio ambiente, generando un gran problema”.

En la búsqueda de soluciones para este problema los materiales biodegradables han suscitado gran interés. Estos polímeros, en condiciones adecuadas, se degradan formando dióxido de carbono, agua, biomasa etc. “Entre los polímeros biodegradables uno de los más prometedores es el poli(ácido láctico). Sin embargo, su elevada rigidez junto a su bajo carácter barrera hacen que este material no sea adecua-do para remplazar los materiales comerciales”, explica.

Nacido en Francia en 1946, Michel Armand comenzó a finales de los años 80 la investigación en baterías recar-gables de litio -a través de la combinación con electrolito de polímero sólido- que ha permitido el desarrollo de las principales tecnologías asociadas, entre otras, al vehícu-lo eléctrico. Actualmente es el responsable del área de investigación de electrolito sólido de CIC energiGUNE, donde coordina un equipo de trabajo enfocado a la con-secución de la batería de estado sólido del vehículo eléc-trico del futuro.

En línea con el trabajo desarrollado en CIC energiGU-NE desde sus comienzos, Michel Armand entiende que existen tres aspectos fundamentales en el desarrollo de una solución adecuada para las baterías del futuro: la sostenibilidad de los materiales empleados, la densidad energética, y la seguridad. “Hasta ahora, la investigación en electrolito de polímero ya ha dado lugar a un proyecto industrial, Blue Solutions, y lo que quiero ahora es apro-vechar los 30 años de experiencia adquirida para ir más allá junto con el equipo de CIC energiGUNE”, ha manifes-tado el científico francés. Algunos científicos no han du-dado en calificar a Armand como el “próximo gran padre de las baterías del futuro”, por su labor en el desarrollo de un tipo de batería llamada a marcar el camino de la movilidad eléctrica.

Bexen Medical crea el primer biorepositorio privado nacional para muestras biológicasEstas entidades requieren almacenar durante largos periodos de tiempo bioespecímenes a temperaturas que pueden oscilar desde los -20ºC y -196ºC.

Bexen Bioservices es una nueva actividad pionera en el territorio nacional que se centra en la creciente necesidad de mantener en óptimas condiciones las muestras bio-lógicas generadas por grandes instituciones e industrias como bancos de sangre, biobancos, industria farmacéu-tica o industria agroalimentaria, entre otros. Estas entida-

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Por ello, últimamente el reciclaje químico está adquirien-do gran importancia. “Este tipo de materiales-continúa el investigador de la UPV/EHU-, una vez que finaliza su vida útil, pueden ser reciclados químicamente obteniendo el monómero original o nuevos monómeros. El monóme-ro se puede volver a emplear para sintetizar de nuevo el material. De esta manera se evita que se generen dese-chos plásticos”.

“En este trabajo se han estudiado dos homopolímeros reciclables químicamente: el poli(gamma-butirolactona) presenta adecuadas propiedades mecánicas, pero una alta permeabilidad a diferentes gases y vapores. Por otro lado, la poli(trans-hexahidroftalida) muestra pro-piedades opuestas: es muy rígido y presenta una baja permeabilidad. Por lo tanto, se ha optado por desarrollar copolímeros combinando ambos compuestos/monóme-ros. Variando su composición ha sido posible sintetizar materiales con adecuadas propiedades mecánicas y ba-rrera que son mejores que los polímeros biodegradables y similares a los materiales comerciales que se emplean hoy en día en el envasado”, concluye.

LABe – Digital Gastronomy Lab, nuevo espacio dedicado a la innovación tecnológica en gastronomíaEl laboratorio, ubicado en San Sebastián, contará con 1.400 metros cuadrados para fortalecer las capacidades de los agentes del sector

LABe – Digital Gastronomy Lab ha abierto sus puertas en el prisma de Tabakalera de Donostia/San Sebastián. Este living lab de innovación abierta, gestionado por Basque Culinary Center, integra la tecnología y las personas para impulsar el futuro digital de la gastronomía. Un espacio en el que repensar y co-crear la gastronomía del futuro en clave digital.

LABe – Digital Gastronomy Lab conforma el polo de desa-rrollo e innovación que integrará un espacio experimen-tal y de desarrollo de proyectos y soluciones tecnológicas

al servicio de las áreas que integran la cadena de valor de la gastronomía. Constituye un laboratorio dinámico para co-crear, experimentar y testear ágilmente. También actúa como una aceleradora de nuevos proyectos y desarrollos de I+D con empresas del sector gastronómico.

Este laboratorio de innovación abierta, diseñado por Montegui Construcciones, Foraster arquitectos, Boslan y DOT, consta de dos plantas y 1.400 metros cuadrados que albergan, entre otros, un espacio de co-working que aunará startups y empresas, cocinas de prototipado de nuevos desarrollos gastro-nómicos, productos, servicios y experiencias, un pequeño auditorio y un espacio de co-creación.

También cuenta con un espacio gastronómico, gestionado por egresados e investigadores de Basque Culinary Center, que, a partir del próximo 22 de julio estará abierto a la ciudadanía. En dichos espacios de restauración, las startups podrán testear las soluciones tecnológicas en un entorno real. Contará con una sala experimental 360º en la que se ofrecerán experiencias gastronómicas inmersivas al público.

La metodología de trabajo de LABe – Digital Gastronomy Lab ya ha sido reconocida por la European Network of Living Labs (ENoLL), federación internacional que agrupa los mejores Living Labs europeos. LABe cuenta con un comité de ocho expertos y expertas referentes en el sector a nivel internacional que apoyarán a las diferentes startups y emprendedores, entre ellos cabe destacar a Brita Rosenheim, de Better Food Ventures, Amit Zoran, investigador en gastronomía digital de la Universidad de Jerusa-lén y Beatriz Romanos de TechFoodMag.

Por otra parte, se están generando acuerdos estratégicos de colaboración con empresas, activando diferentes convocatorias abiertas a startups, y se ha planteado el diseño de actividades orientadas a involucrar a la ciudadanía, como Mindtegi o el Startup Weekend Donostia-San Sebastián Gastronomy, celebrado hace un par de semanas.

LABe – Digital Gastronomy Lab conforma un espacio en el que, a través de la digitalización y la tecnolo-gía, se buscará generar oportunidades y retos para los actores del sector gastronómico situando a las personas en el centro del proceso.

CIC nanoGUNE explorará la creación de nuevos materiales para electrónica de última generaciónEl investigador Marco Gobbi ha sido galardonado con una de las 33 becas posdoctorales para líderes jóvenes “la Caixa” Marco Gobbi explorará la creación de nuevos materiales para electrónica de última generación. Gobbi tiene la intención específica de interrelacionar materiales inorgánicos ultrafinos, caracterizados por importantes propiedades electrónicas, con moléculas orgánicas que tienen una respuesta única a la luz. Eso abrirá el camino para generar nuevos materiales híbridos caracterizados por propiedades únicas que se pueden programar de antemano. Al usar estos híbridos, Gobbi tiene la intención de pro-ducir dispositivos de respuesta múltiple en los que las señales eléctricas se puedan manejar mediante irradiación de luz y campos magnéticos. Dichos dispositivos pueden aplicarse potencialmente como componentes para propósitos de detección y para computación de vanguardia.

En la segunda convocatoria dentro de este programa competitivo, se seleccionaron 33 investigadores principales de diferentes nacionalidades con el fin de ayudarlos a llevar a cabo su investigación y así promover carreras innovadoras y de clase alta en ciencias en España y Portugal.

De las 33 becas otorgadas, 22 se utilizarán para atraer talento de investigación a los centros Severo Ochoa y María de Maeztu, los Institutos Carlos III de Investigación en Salud y los centros considerados excelentes por la Fundación portuguesa para la Ciencia e Tecnología, y el otro 11 tienen como objetivo retener el talento en cualquier universidad o centro español o portugués.

La Fundación Bancaria “la Caixa” ha otorgado subvenciones por valor de 28 millones de euros para 79 proyectos de investigación pioneros con un impacto social significativo. La investigación se enmarca dentro de tres líneas de trabajo dentro del campo de investigación de la Fundación Bancaria “la Caixa”: becas postdoctorales para promover el talento investigador; apoyo a proyectos de investigación de excelencia en biomedicina y salud; y el programa CaixaImpulse para transferir los resultados de la investigación biomédica a la sociedad.

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BIOLOGÍA MOLECULAR

Logran “reconectar” un grupo de neuronas dañadas por una enfermedad neurodegenerativa La degeneración frontotemporal afecta a zonas del cerebro asociadas con la personalidad, el comportamiento y el lenguaje

Un equipo con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha mostrado por primera vez que un grupo de neuronas dañadas por una enfermedad neu-rodegenerativa denominada degeneración fron-totemporal aparecen “desconectadas” de otras regiones del cerebro. Los científicos han logrado que estas alteraciones sean reversibles en ratones empleando un nuevo método para “reconectar” las células.

La degeneración frontotemporal se refiere a un grupo diverso de trastornos sin cura y poco fre-cuentes que afectan principalmente a los lóbulos frontal y temporal del cerebro, áreas en general asociadas con la personalidad, el comportamiento y el lenguaje.

“Nuestro estudio muestra por primera vez altera-ciones en la forma y en la función de una población de neuronas de una región del hipocampo, las neu-ronas granulares del giro dentado, en un modelo de ratón con degeneración frontotemporal. Ade-más, hemos utilizado cerebros de varios pacien-tes donados tras su fallecimiento”, ha explicado la investigadora María Llorens-Martín, que trabaja

en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid).

Según el trabajo, que aparece publicado en la re-vista The Journal of Neuroscience, los pacientes que sufren esta patología presentan unas altera-ciones idénticas a las de los ratones modelo de la enfermedad. En estos ratones, las neuronas se muestran “desconectadas” de otras zonas del cere-bro y fuertemente inhibidas.

Durante los experimentos, los científicos han em-pleado un complejo sistema de virus modificados genéticamente para “activar” las nuevas neuronas del giro dentado de los ratones tras ser sometidos a un ambiente estimulante. Cuando esta activación de las células se llevaba a cabo durante unos deter-minados periodos de tiempo, las neuronas son ca-paces de recuperar su forma y sus conexiones.

“Comparamos las neuronas de los ratones y los pa-cientes que padecían degeneración frontotempo-ral y observamos unas similitudes extremadamen-

te llamativas. Tras ello, decidimos estudiar a fondo los procesos desencadenantes de estas altera-ciones en los ratones modelo de la enfermedad, mediante un método novedoso basado en el uso de virus modificados genéticamente. Finalmente, ensayamos las dos estrategias terapéuticas en estos ratones y comprobamos cómo ambas eran capaces de revertir estas alteraciones”, explica Llorens-Martín.

Según los investigadores, si estas alteraciones son reversibles en ratones modelo, el siguiente paso sería tratar de encontrar una posible terapia para la enfermedad. “Serán necesarios futuros estu-dios en ratones y pacientes para determinar la aplicación práctica de este descubrimiento. Nues-tro grupo de investigación ha mostrado reciente-mente la existencia del fenómeno de neurogéne-sis o generación de nuevas neuronas en el giro dentado humano. Aunque aún desconocemos las funciones que desempeñan estas neuronas en el ser humano, los datos obtenidos en ratones son esperanzadores de cara a continuar estudiando estas alteraciones”, concluye la investigadora.

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ACTUALIDAD CIENTÍFICA

BIOLOGÍA MOLECULAR

Fallece Margarita Salas, una de las mayores científicas españolas del siglo XXLa investigadora descubrió la ADN polimerasa del virus bacteriófago phi 29, fundamental en biotecnología y una de las patentes más rentables del CSIC

La bioquímica Margarita Salas (Canero, Asturias, 1938), seguía trabajando en su laboratorio, en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, en Madrid.

Entre los logros de su carrera, Salas cuenta con el descubrimiento de la ADN polimerasa del virus bacteriófago phi29, que tiene una aplicación cru-cial en biotecnología: permite amplificar el ADN de manera sencilla, rápida y fiable.

Por ello se usa en medicina forense, oncología y arqueología, entre otras áreas. “Esta polimerasa se usa en todo el mundo y se aplica en análisis genéti-co, forense y paleontológico, entre otros”, declara-ba Salas. “Cuando uno tiene cantidades pequeñas de ADN, como un pelo hallado en un crimen o unos restos arqueológicos, esta ADN polimerasa amplifi-ca millones de veces el ADN para poder ser analiza-do, secuenciado y estudiado”, añadía.

La patente del método de la ADN polimerasa phi29 sigue siendo la más rentable que ha presentado el CSIC: entre 2003 y 2009 representó más de la mitad de los derechos de autor del organismo, de-volviendo millones de euros en inversión a la inves-tigación financiada con fondos públicos, según da-tos de la Vicepresidencia Adjunta de Transferencia del Conocimiento (VATC) del CSIC.

Salas se doctoró en bioquímica en 1963 por la Uni-versidad Complutense de Madrid y posteriormen-te trabajó durante tres años con el Premio Nobel de bioquímica Severo Ochoa en la Universidad de Nueva York. Más tarde regresó a España y fundó el primer grupo de investigación en genética molecu-lar del país en 1967, en el CSIC. En este organismo descubrió que el virus phi29 tenía una enzima, la phi29 ADN polimerasa, que ensamblaba moléculas de ADN mucho más rápido y con mucha más pre-cisión. Salas aisló la enzima y demostró que funcio-naba en las células humanas, marcando el comien-zo de aplicaciones innovadoras para las pruebas de ADN. Esta técnica permite a los oncólogos am-pliar pequeñas poblaciones de células que podrían dar lugar a tumores. Salas siempre reivindicó el valor de la búsqueda de conocimiento. “Lo impor-tante es hacer investigación básica de calidad, y de esta pueden salir resultados aplicables que no son previsibles a primera vista. Y sin embargo salen y pueden ser rentables”, afirmaba Salas.

A lo largo de su carrera, Margarita Salas recibió numerosos premios internacionales y nacionales, entre los que se encuentran la Medalla Mendel, el Premio Rey Jaime I, el Premio Nacional Ramón y Cajal, el Premio L’Oreal UNESCO y la Medalla Eche-garay. Salas fue además miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos y miembro de la Real Academia de Española, donde ocupó el sillón i.

BIOTECNOLOGÍA

Un estudio con investigadores del CNB encuentra la conexión entre la secuencia, la estructura y la flexibilidad del ADNEl estudio apoya la idea de que existe un código físico que regula la estructura tridimensional y la flexibilidad del ADN y es fundamental para la regulación génica

El ADN de cada una de nuestras células mide más de 2 metros, y sin embargo es capaz de compactar-se para ocupar un espacio muy reducido de pocos micrómetros. Las instrucciones para producir esta compactación están presentes en la propia se-cuencia de ADN. Sin embargo, no se conoce en de-talle cómo se almacena esta información, aunque varios indicios apuntan a la existencia de un código físico, basado en la estructura tridimensional y la flexibilidad del ADN. Ahora, un estudio con inves-

tigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha encontrado la conexión entre la secuencia, la estructura y la flexibilidad del ADN. Los resultados se publican en la revista Physical Review Letters.

“Nuestros resultados apoyan que existe un código físico que regula la estructura tridimensional y la flexibilidad del ADN y es fundamental para la regu-lación génica. Sería la propia sinusoidad de la mo-lécula la que promueve su mejor o peor compacta-ción”, indica Alberto Marín González, investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB) y primer firmante del estudio.

El grupo del investigador Fernando Moreno-He-rrero, del CNB, ha estudiado cómo la secuencia de nucleótidos afecta a la estructura tridimensional y a la flexibilidad de la doble hélice. “Diferentes se-cuencias presentan propiedades físicas diferentes que afectan a la flexibilidad local de las moléculas del ADN”, indica Moreno-Herrero.

Los investigadores del CNB, en colaboración con investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, han utilizado métodos computacionales para analizar en detalle las estructuras que adop-tan diferentes secuencias cortas de ADN. Así, han observado que, incluso bajo una fuerza mínima, diferentes secuencias de ADN posen una longitud diferente.

Mientras que unas hélices están prácticamente extendidas, otras son más sinuosas. Esta sinuosi-dad se debe a una curvatura interna que da lugar a moléculas más comprimidas. Sorprendentemente, esta sinuosidad proporciona mayor flexibilidad a la molécula cuando se aplica una fuerza externa sobre ella.

Un hecho que da mayor relevancia al hallazgo es que las regiones no sinuosas coinciden con aque-llas que desestabilizan la formación de nucleoso-mas, el primer nivel de empaquetamiento (com-pactación) del ADN para formar cromosomas. Se sabe que estas regiones son más accesibles a la maquinaria que determina el buen funcionamien-to celular. Estos nuevos datos muestran la impor-tancia de descifrar los códigos físicos de regiones mayores del ADN para la regulación génica.

BIOLOGÍA

La biodiversidad mediterránea, más sensible al cambio climático por la arquitectura de sus redes biológicasEl efecto de las coextinciones es muy superior en redes mediterráneas en comparación con las de ambientes más fríos

Una planta puede llegar a extinguirse porque no es capaz de tolerar el cambio de temperaturas que se está produciendo en el lugar donde crece. No obs-tante, también puede ocurrir que no llegue a sentir los efectos de estos cambios e, incluso, se adapte a ellos, pero que pierda los insectos polinizadores que compartía con otra que sí ha desaparecido como consecuencia del cambio climático.

El primer resultado que arroja este trabajo mues-tra que las redes mediterráneas podrían llegar a sufrir mayores pérdidas de biodiversidad por ac-ción directa del cambio climático. En concreto, en las dos redes mediterráneas que se han estudiado, las especies, de manera aislada, tienen más proba-bilidades de extinguirse. Los investigadores creen que es consecuencia, en parte, del mayor grado de endemicidad de la comunidad vegetal de esta zona, donde las plantas tienen una distribución restringida y rangos climáticos más estrechos.

“El efecto de las coextinciones, por la desaparición de especies de las que otras dependen para vivir, también es muy superior en las redes mediterrá-neas frente a otras de ambientes más fríos. Ins-peccionando más en detalle las comunidades re-sultantes a largo plazo, también se observa que el grupo de especies afectadas por las coextinciones es diferente al de aquellas amenazadas por extin-ciones inducidas directamente por el clima. Habrá que estudiar más en detalle las razones y aumen-tar el número de redes analizadas para poder ge-neralizar”, explica la investigadora del CSIC María Begoña García, que trabaja en el Instituto Pirenaico de Ecología.

Los investigadores han analizado siete redes de polinización en Europa distribuidas desde el sur de la Península Ibérica hasta el norte de los países nórdicos, para simular cómo el efecto del cambio climático (según varios escenarios climáticos del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático -IPCC pos sus siglas en inglés- y socioeconómicos) afectaría a la diversidad final de

la comunidad tras considerar dos procesos simul-táneos y dos horizontes temporales lejanos (años 2050 y 2080).

El primer paso consistió en caracterizar la riqueza (número de taxones), la diversidad evolutiva (rela-ción de parentesco) y funcional (la forma de vida, el tipo de sistema de polinización y si se reprodu-cen también vegetativamente) de las plantas en cada red. Mediante modelos de distribución de especies, los científicos determinaron la probabi-lidad directa de desaparición de cada planta por el cambio en las condiciones climáticas del lugar donde se localiza la red. La particularidad de esta simulación fue asignar a cada organismo una pro-babilidad de extinción proporcional al número de sus interactuantes desaparecidos.

“En una comunidad, por tanto, la desaparición de una planta podrá venir determinada no sólo por-que las nuevas condiciones climáticas quedan fue-ra de su rango de tolerancia, sino también porque dicha planta queda huérfana de interactuantes necesarios para su reproducción si dichos interac-tuantes estaban muy asociados a otra planta que sí ha desaparecido por efecto directo del cambio climático. Este segundo efecto puede provocar una cascada de coextinciones dentro de la red, que vendría modulada por su arquitectura: las conexio-nes entre plantas y animales”, detalla la investiga-dora del CSIC.

El estudio muestra, en definitiva, que las conexio-

nes de las redes biológicas son una parte funda-mental a la hora de estimar pérdidas de diversidad, tanto en términos de número de especies como de diversidad funcional y de linajes.

COMPUTACIÓN

La inteligencia artificial permite identificar nuevos genes cancerígenosEl método, publicado en la revista Nature Communications , se ha probado biológicamente en líneas celulares de cáncer de mama, próstata, pulmón y colon, así como en análisis retrospectivos de la supervivencia de miles de pacientes

La investigadora del Centro de Supercomputación de Barcelona, Nataša Pržulj, ha liderado la crea-ción de un nuevo método computacional basado en inteligencia artificial que acelera la identifica-ción de nuevos genes relacionados con el cáncer. El método y sus resultados, que se han probado biológicamente, se han publicado en Nature Com-munications.

Pržulj utiliza técnicas de aprendizaje automático para relacionar grandes cantidades de datos ómi-cos y recrearlos en un prototipo computacional, Integrated Cell o iCell. Específicamente, fusiona tres redes de interacción molecular específicas de tejido: interacción proteína-proteína, coexpre-sión de genes y redes de interacción genética. La técnica mediante la cual se realiza esta fusión es la Matrix Tri-Factorización no negativa, una técnica de aprendizaje automático propuesta originalmen-te para la agrupación y la reducción de la dimen-sionalidad que se usó recientemente para la inte-gración de datos.

Los autores del artículo de Nature Communica-

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ACTUALIDAD CIENTÍFICA

tions han aplicado este método para reconstruir células de cuatro de los tipos más comunes de cán-cer (mama, próstata, pulmón y colon) y en todos ellos, ha demostrado ser útil para localizar nue-vos genes relacionados con estas enfermedades. El método ha indicado 63 genes y un proceso de validación biológica ha confirmado que al menos 36 de ellos contribuyen al crecimiento irregular de las células. La validación se ha llevado a cabo mediante experimentos de desactivación de genes seguidos de pruebas de viabilidad celular y análisis de datos de supervivencia del paciente.

La experimentación reveló, por ejemplo, que los pacientes con cáncer de mama con alta expresión de MRPL3, una proteína ribosomal mitocondrial que no estaba relacionada con el cáncer previa-mente, han reducido la supervivencia. Este es un ejemplo de cómo se puede usar el nuevo método para descubrir nuevos genes biomarcadores, que pueden ser relevantes en la estratificación y predic-ción de la supervivencia en pacientes con cáncer.

NANOMATERIALES

Un nuevo paso para sustituir los dispositivos electrónicos por chips fotónicosUn equipo internacional de científicos desarrolla un nuevo divisor nanofotónico integrado en un chip de silicio

Este dispositivo óptico de escala nanométrica es fundamental en el área de la fotónica, ya que per-mite manipular la luz dentro del chip para dividirla en dos caminos diferentes o recombinarla en uno solo. La fotónica de silicio está reconocida por la Comisión Europea como una tecnología clave de habilitación en el marco del programa Horizonte 2020. Esta permite fabricar dispositivos emplean-do la misma plataforma y procesos de fabricación que los utilizados en la industria de la microelectró-nica para fabricar microprocesadores para móviles y ordenadores.

La gran mayoría de dispositivos fotónicos basados en esta tecnología encuentran ciertas limitaciones. “Sin embargo, nuestro divisor nanofotónico resuel-ve esas limitaciones y destaca por un gran ancho de banda, independencia a la polarización y resis-tencia a defectos de fabricación. Estas cualidades, que han sido validadas tanto teóricamente como experimentalmente, suponen un gran avance para el desarrollo de futuros chips fotónicos que podrían sustituir a los actuales dispositivos electró-nicos que se emplean en multitud de tecnologías”, explica David González, investigador del CSIC en el Instituto de Óptica.

“Los chips fotónicos permiten manipular la luz a muy pequeña escala, proporcionando soluciones compactas y eficientes capaces de superar las limi-taciones de los dispositivos electrónicos clásicos. El divisor nanofotónico que hemos desarrollado permitirá aumentar la capacidad de las redes de comunicaciones, reducir el consumo energético de las supercomputadoras o desarrollar sensores y espectrómetros ultracompactos, que pueden insertarse en drones o microsatélites”, señala el investigador. Y añade: “La sociedad demanda cada vez más mayores velocidades de transmisión para los servicios de streaming, cloudcomputing o big data. Para hacer frente a ello es importante inves-tigar nuevos dispositivos que aprovechen todo el ancho de banda disponible, reduzcan el consumo y permitan multiplicar la capacidad”.

En el campo de la fotónica de silicio, el grupo de Dinámica no-lineal y fibras ópticas del Instituto de Óptica también trabaja en el desarrollo de nuevos microdispositivos de altas prestaciones usando re-des sub-longitud de onda, es decir, estructuras con elementos de guía de onda mucho más pequeños que la luz que se propaga por ellos.

MICROBIOLOGÍA

Las bacterias halladas en aguas residuales reflejan las resistencias a antibióticos de la población urbanaEl método de análisis empleado en este estudio podría servir como base para implementar sistemas de vigilancia global

Este estudio muestra que existe una correlación entre las bacterias resistentes circulantes en la po-blación y las que llegan a las plantas depuradoras procedentes de residuos domésticos, incluyendo bacterias presentes en humanos”, explica José Luis

Martínez, del Centro Nacional de Biotecnología, quien ha participado en el estudio.

“Este tipo de análisis de las bacterias presentes en las depuradoras serviría para determinar de manera global cuáles son las resistencias propias (resistoma) de una ciudad/región y podría servir como base para implementar sistemas de vigilan-cia capaces de determinar la prevalencia de la re-sistencia de un modo general en una población”, concluye Martínez.

Los investigadores de este trabajo han analizado, mediante técnicas de metagenómica, la presencia de genes de resistencia a antibióticos en las bacte-rias que llegan a las plantas regeneradoras de agua residual y las que sobreviven tras el proceso de de-puración del agua.

El estudio también ha confirmado la eficacia de los tratamientos en la depuración del agua, con la dis-minución o práctica desaparición de las bacterias resistentes encontradas en el agua regeneradas.

Este trabajo es el más amplio sobre resistencia bac-teriana en aguas residuales realizado en Europa hasta la fecha. Ha sido desarrollado por un consor-cio europeo formado por equipos de investigación de Finlandia, Alemania, Irlanda, Noruega, Portugal, Chipre y España.

Estos resultados siguen la línea de la Organización Mundial de la Salud, que lleva años promoviendo un plan global de actuación para afrontar la cre-ciente aparición de bacterias resistentes a los an-tibióticos actuales. Este plan de vigilancia y control no sólo regula la utilización clínica de antibióticos en humanos y animales, sino cualquier otro aspec-to medioambiental donde pueden aparecer bacte-rias resistentes y que son cruciales para entender el impacto de las resistencias bacterianas en la salud.

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La mejor demostración del dinamismo de una compañía es su capacidad para determinar nuevos nichos de oportunidad y convertirlos en unidades de nego-cio propias. Es el caso del grupo Egile, cuyo trabajo en ámbitos tan diferentes como la aeronáutica, el can tooling, el tratamiento de aguas, la ciberseguridad o la salud, le ha llevado a abrir varias líneas de investigación. Muchas de las cuales revierten en las firmas del grupo y otras dan lugar a nuevos proyectos empresariales.

El grupo Egile comenzó su andadura en el ámbito de la salud en 2006 con la creación de una sociedad: Createch Medical. En dicha empresa se desarrollan estructuras dentales personalizadas y, desde 2009, prótesis maxilofaciales. Como continuación de esta tendencia en I+D, en el año 2011, investigadores de Egile comenzaron a trabajar en prótesis personalizadas de columna. Fue la colaboración con personal médico la razón por la que se determinó avanzar un paso más. “Además de aportar prótesis, se consideró crear un asistente para la cirugía”, señala Jorge Presa, CEO de Cyber Surgery, la spin off de Egile para hacer realidad este avance.

Gracias a la colaboración de varios centros de investigación, primero con Ceit-IK4 y la Clínica Universitaria de Navarra, y posteriormente con Vicomtech, Biodonostia y Biocruces, en 2013 comienza el proyecto de investigación en la creación de un asistente robótico para operaciones de columna.

A lo largo de cuatro años se ha ido avanzando y en 2017 nace Cyber Surgery, cuya creación coincide con el registro de dos patentes internacionales.

En busca de la precisión para alcanzar el éxito en la robótica de salud Marieta Vargas

Cyber Surgery, la spin off del grupo Egile, ha desarrollado un asistente robótico para operaciones de columna. Tras seis años de desarrollo tecnológico, prepara su salida al mercado para 2021. La exactitud y el rigor marcan el camino de esta joven empresa tanto en lo que se refiere a la seguridad del paciente como en su proceso de industrialización.

Sistema de tracking para seguimiento de paciente durante la cirugía.

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Más seguridad a menor costeEn las últimas décadas, la operación de columna denominada fusión vertebral se ha convertido en el gold standard. Consiste en la colocación de tornillos en los pedículos de la vértebra y su unión mediante barras para estabilizar y co-rregir la columna. Durante años este procedimiento se ha realizado de forma manual, en la última década comenzaron los sistemas de navegación y en los últimos años han aparecido asistentes róboticos.

En la actualidad hay tres empresas a nivel mundial que ofrecen un asistente robótico. Sin embargo, Cyber Surgery realiza el seguimiento de la posición del paciente durante de la operación con otra tecnología y es precisamente este avance el que se ha patentado.

“Nuestro sistema permite mejorar la precisión de 300 micras a 50 micras, lo que redunda en una mayor seguridad para el paciente”, concreta Jorge Presa. Según el CEO de la joven compañía, además, “la calibración del sistema es más rápida, permitiendo reducir el tiempo de la cirugía y, por lo tanto, su coste”.

Otra de las aportaciones de Cyber Surgery es la eliminación de un conjunto de cámaras que deben colocarse en el quirófano, que sí se utilizan en otros siste-mas, con lo que mejora la ergonomía. “Y también este desarrollo permite que esta operación se realice de forma mínimamente invasiva con lo que se reduce el tiempo de recuperación en un hospital de 9,4 días a 6,8”, asegura Presa.

Diferentes estudios demuestran que entre un 6% y un 15% de los tornillos transpediculares se colocan con cierto error, siendo incluso necesario repetir las intervenciones en el 2% de los casos. El asistente robótico de Cyber Surgery está pensado para reducir estos porcentajes y mejorar así la seguridad de las cirugías. El desarrollo se basa en la información de la imagen médica y dicho ro-bot guía al cirujano para que introduzca el tornillo directamente en el pedículo de la vértebra, colocándolo sin ningún riesgo. “Esto permite que las operaciones sean más seguras y menos invasivas”.

Ensayos clínicosEn la actualidad, la spin off ya cuenta con un prototipo funcional que ha sido tes-tado con éxito en cuerpos sin vida, y que se encuentra en fase de actualización, con el fin de realizar los ensayos clínicos en 2021. A partir de aquí, el siguiente paso es obtener la certificación CE, necesaria para salir al mercado y una de las principales barreras con las que se encuentra el sector de la salud. “Un producto

tan complejo requiere de múltiples ensayos y validaciones por lo que nos mar-camos 2021 como fecha para realizar los ensayos con pacientes reales. Es algo intrínseco al mercado y es necesario tenerlo en cuenta desde el comienzo en los planes de desarrollo y económicos”, concreta el directivo.

El equipo inicial de Cyber Surgery procede del grupo Egile, pero en tan solo seis meses se ha pasado de tres personas a 13, con el objetivo de alcanzar los 18 empleados para finales de 2019. “En este momento, el 90% del equipo se centra en la investigación y desarrollo de producto. El ámbito de la calidad y la certi-ficación actualmente representa un porcentaje pequeño, pero irá adquiriendo relevancia en los próximos años”, asegura Jorge Presa.

El producto está en fase de desarrollo e industrialización y con los ensayos clíni-cos se obtendrá la certificación. El papel y la experiencia industrial de Egile han sido y son pieza clave en el enfoque y desarrollo de este producto. “Tenemos claro que es muy importante rodearse de buenos compañeros de viaje ya que se trata de un producto muy innovador, en un mercado complejo y con fuertes inversiones”, matiza el CEO de Cyber Surgery.

Precisamente, en lo que se refiere al ámbito más empresarial del proyecto, la spin off se configuró en empresa para dar cabida a más inversores. “En octubre de 2018 pasaron a formar parte de la empresa entidades como IMQ, Geroa, Capital Riesgo País Vasco y un inversor privado. El conocimiento de mercado de IMQ, así como las aportaciones económicas y de estrategia del resto de inverso-res nos van a permitir alcanzar el mercado con más garantías”.

Aún sin haber comenzado la comercialización, Cyber Surgery ya ha recibido va-rios reconocimientos, como los Premios Toribio Echevarria, en Euskadi, además de haber sido elegida, por parte del programa europeo Robot Union, como una de las veinte pymes más importantes de Europa en el campo de la robótica.

La relación de Cyber Surgery con la comunidad tecnológica vasca ha sido muy significativa. “Este proyecto surgió de una colaboración muy estrecha y clave con Ceit-IK4, en el ámbito robótico, y la Clínica Universitaria de Navarra. Sin ellos, este proyecto no hubiera sido posible. Posteriormente se incorporaron Vicomtech, con quien hemos trabajado en el tratamiento de imagen médica, Biodonostia y finalmente Biocruces”.

Si bien la tecnología de Cyber Surgery está pensada para emplearse en ope-raciones de columna, a futuro no se descartan otras aplicaciones. “Se podría emplear en otro tipo de intervenciones de neurocirugía o maxilofacial”, augu-ra Jorge Presa. “En el momento en que comencemos con los ensayos clínicos, adaptaremos esta tecnología a diferentes procedimientos médicos”.

DE LA CIENCIA AL EMPRENDIMIENTO - En busca de la precisión para alcanzar el éxito en la robótica de salud

Optimización de trayectorias del robot para el guiado del médico.

Robot quirúrgico durante las pruebas en quirófano experimental.

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Producción radiofarmacéutica para diagnósticos oncológicosMarieta Vargas

Curium Pharma es la primera empresa española en el sector de la medicina nuclear. Desde 2010 cuenta con un centro en San Sebastián dedicado a la producción de radiofármacos a partir de la tecnología de ciclotrón, cuya misión es asegurar el abastecimiento de un medicamento en creciente demanda.

Curio, el elemento radioactivo que debe su nombre a Marie y Pierre Curie, es también la denominación de la firma líder en el suministro de productos y servi-cios radiofarmacéuticos. Curium Pharma Spain comenzó su actividad hace más de cuatro décadas, un tiempo que le ha llevado a posicionarse como la primera empresa española en el sector de la medicina nuclear.

Las principales líneas de negocio de esta compañía son la fabricación y distribu-ción de radiofármacos PET, la comercialización y distribución de radiofármacos SPECT y la preparación y distribución de radiofármacos en monodosis. Para ello, cuenta con varios centros en España, uno de los cuales se ubica en San Sebastián.

En concreto esta instalación comenzó su actividad en 2010. Su puesta a punto llevó alrededor de un año para atender las necesidades técnicas y normativas. “Tras sendas inspecciones de la Agencia Española del Medicamento y productos sanitarios y del Consejo de Seguridad Nuclear, en marzo de 2011 conseguimos sacar las primeras dosis del Fluorscan 3000 MBq/ml solución inyectable”, señala Francisco Servia, director técnico del centro de producción de San Sebastián.

Desde entonces, ha continuado con una actividad cuyo principal objetivo es ase-gurar que la población del norte de España tenga acceso a la demanda creciente de este medicamento.

El Fluorscan 3000 MBq/ml solución inyectable, cuyo principio activo es la FDG (fludesoxiglucosa-18F) es un medicamento de uso diagnóstico. “La fludesoxi-glucosa está indicada en adultos y en población pediátrica para la obtención de imágenes mediante tomografía por emisión de positrones (PET)”, puntualiza Francisco Servia.

Parte del equipo de Curium Pharma de San Sebastián. De izquierda a derecha: Luis Morales,

Francisco Servia, Natalia Martínez (de azul) y Diana Orta. .

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Los estudios PET con FDG se realizan a pacientes sometidos a procedimientos de diagnóstico oncológico que describan funciones o enfermedades en las que el objetivo sea visualizar el aumento del aporte de glucosa en órganos o tejidos concretos.

Además del centro de San Sebastián, Curium Pharma cuenta con otras insta-laciones para completar la distribución del Fluorscan 3000 Mbq/ml en el cien por cien del territorio español, ubicadas en Santander, Madrid, Sevilla y Málaga.

Estudios PET con FDG El equipo humano de la instalación de San Sebastián está formado por seis personas, dos en labores de dirección técnica y otros cuatro técnicos de labo-ratorio. Mientras que el equipo técnico se desarrolla en torno al ciclotrón, una tecnología utilizada para la producción de radionúclidos o isótopos radiactivos emisores de positrones, mediante la aceleración de partículas. En el caso del centro guipuzcoano, el isótopo generado es el Flúor 18, que es el más frecuente por tener un periodo de semidesintegración de 110 minutos, lo que permite el transporte del radiofármaco a centros diferentes al de su producción y, por consiguiente, una mayor disponibilidad del mismo.

Este es el fundamento físico sobre el que se basa la primera etapa del proceso de fabricación del radiofármaco, pero no la única. “Acto seguido se procede a la síntesis química, donde interviene dicho isótopo radiactivo, después llega la dis-pensación, se continúa con el control de calidad y, por último, se distribuye en transportes especiales a los hospitales”, describe el director técnico del centro de producción de San Sebastián.

Todo este desarrollo de producción se debe realizar bajo los estándares farma-céuticos descritos en la GMPs (good manufacturing practice). “Está enfocado a garantizar la seguridad de los pacientes y obtener los resultados esperados del medicamento administrado”, según Francisco Servia.

Los clientes de Curium Pharma son los hospitales de la red pública, así como los centros sanitarios privados que posean una cámara PET. Las aplicaciones clínicas de los estudios PET con FDG se centran fundamentalmente en el campo de la oncología, neurología y cardiología.

Sus principales ventajas se basan en que detectan alteraciones celulares fun-cionales antes de que ocurran las alteraciones estructurales. Por lo tanto la PET con FDG puede revelar la presencia de un tumor cuanto el resto de modalida-des diagnósticas morfológicas convencionales, tales como Rayos X, TAC, RNM o ecografía, no podrían detectar la lesión.

Rendimiento del ciclotrónLa fabricación del Fluorscan 3000 MBq/ml solución inyectable en el centro de San Sebastián se realiza en horario nocturno, para conseguir una óptima dis-tribución a los centros sanitarios a primera hora de la mañana. Por ello, y con el objetivo de obtener el máximo rendimiento del ciclotrón, Curium Pharma ha llegado a un acuerdo con el CIC BiomaGUNE por el que se reparten el uso de dicho equipo tecnológico. “BiomaGUNE utiliza el ciclotrón en horario diurno. Con este sistema conseguimos optimizar la instalación así como sus gastos de mantenimiento”, reconoce Francisco Servia.

Además, la compañía de medicina nuclear suministra también al centro de investigación especializado en biomateriales la fludesoxiglucosa que requiere para sus estudios. Pero ambas entidades no cuentan con equipos comparti-dos de científicos. “Por exigencias regulatorios, el equipo de Curium Pharma se encuentra exclusivamente dedicado a la producción radiofarmacéutica”, espe-cifica del director técnico del centro que la compañía tiene en San Sebastián.

La firma farmacéutica cuenta con un variado portfolio de productos que van desde generadores, kits fríos, productos listos para su uso y productos auxilia-res utilizados en el diagnóstico y tratamiento de una amplia gama de enferme-dades que afectan a la tiroides, los pulmones, el hígado, los huesos, el cerebro, el corazón, las glándulas, los riñones y las articulaciones. “En Curium Pharma hay centros dedicados para las distintas especialidades farmacéuticas incluidas en el portfolio”, explica Francisco Servia. “La fabricación de productos trata de

trazar una red de centros coordinados que sea capaz de distribuir los medica-mentos a la máxima población posible”.

Al fabricar unos productos tan sensibles como son los radiofármacos, la calidad es uno de los pilares sobre los que se asientan las actividades de Curium Phar-ma. La eficacia de sus medicamentos y la seguridad deben estar garantizadas para satisfacer las expectativas y necesidades de sus clientes, además de que la explotación de sus instalaciones se realiza en condiciones óptimas de seguridad y protección radiológica.

Para llevar a cabo el cumplimiento de sus actividades, Curium Pharma Spain ha adoptado un sistema de gestión de la calidad que garantiza la aplicación estricta de las Normas de Correcta Fabricación de Medicamentos, tanto en PET como en la preparación extemporánea de dosis individualizadas de radiofármacos.

Asimismo, es especialmente determinante la trazabilidad completa del produc-to para minimizar la posibilidad de errores humanos. “El sistema de gestión de nuestras radiofarmacias está informatizado de forma integral, desde la recep-ción automática de pedidos hasta la expedición del producto final, cubriendo todos los pasos intermedios de la preparación y fabricación de radiofármacos”.

DE LA CIENCIA AL EMPRENDIMIENTO - Producción radiofarmacéutica para diagnósticos oncológicos

Celdas plomadas en cuyo interior se produce la síntesis del radiofármaco, en la sala de pro-

ducción del centro de San Sebastián.

“La fabricación del Fluorscan 3000 MBq/ml se realiza en horario nocturno, para conseguir una óptima distribución a los centros sanitarios a primera hora de la mañana”

“Los clientes de Curium Pharma son los hospitales de la red pública, así como los centros sanitarios privados que posean una cámara PET”

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En tan solo una década, el grupo de nanodispositivos de CIC nanoGUNE, coli- derado por los profesores Ikerbasque Luis E. Hueso y Fèlix Casanova, la logrado posicionarse a nivel mundial en el campo de la espintrónica. Hasta el punto que la multinacional norteamericana Intel ha confiado en este equipo de investiga-dores para avanzar en esta tecnología que cuenta con un gran potencial, y está llamada a convertirse en una alternativa a la electrónica actual.

Fue en julio de 2015, en Hong Kong cuando se produjo el primer encuentro en-tre el gigante de circuitos integrados y el centro de investigación en nanociencia. En un Gordon Research Conference –workshops organizados por dicha funda-ción que priorizan el intercambio de ideas con elegidos participantes y tiempo para la discusión-, a la que acudió Fèlix Casanova, el doctor Sasikanth Manipa-truni presentó por primera vez la propuesta de la lógica MESO, acrónimo de magneto-electric spin-orbit. “Me comentó su interés por nuestra investigación en espintrónica, en concreto, sobre el acoplamiento espín-órbitra, ya que era uno de los elementos clave de su propuesta”.

Tras este acercamiento, comenzó una colaboración que ya avanzaba resultados promotedores y se concretó en un proyecto formal con una dotación económica.

De este modo, en 2017 surgió el proyecto Optimization of spin-to-charge cu-rrent conversion in a lateral device using spin-orbit effects. “La lógica MESO

consta de dos partes. 1: leer la información del bit magnético, en el que se pretende explotar un efecto cuántico presente en algunos materiales, el aco-plamiento espín-orbita; y 2: escribir el bit magnético, a partir del efecto magne-toeléctrico de algunos materiales. En este proyecto nos centramos en conseguir los mejores materiales para el punto 1”, explica Fèlix Casanova.

Colaboraciones internacionalesLa trayectoria, aunque breve, estaba resultando tan positiva que a mediados de 2018 surgió una nueva propuesta de investigación llamada Integration of elec-trical magnetic switching and spin-to-charge conversion in a nanodevice , esta vez en colaboración con otros centros de investigación. “En este proyecto par-ticipan también un laboratorio del CNRS en París, que es la referencia mundial

Hacia una nueva tecnología basada en la espintrónica Marieta Vargas

La multinacional Intel, el mayor fabricante de circuitos integrados del mundo, ha confiado en el grupo de nanodispositivos de CIC nanoGUNE para desarrollar dos proyectos punteros que persiguen mejorar el rendimiento y el ahorro energético de las computadoras del futuro.

“La espintrónica tiene posibilidades para ser la base de una nueva tecnología que permitiría mantener la Ley de Moore más allá del CMOS”

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en espintrónica y está liderado por el Premio Nobel Albert Fert, un grupo de la Universidad de California, Berkeley (USA) y otro de la Universidad de Wisconsin, Madison (USA). Nuestro objetivo es integrar el punto 1 y el punto 2, que será desarrollado por algunos de los otros partners, en un dispositivo completo”, explica el colíder del grupo de nanodispositivos de nanoGUNE.

El equipo que acompaña a Fèlix Casanova está formado por tres investigadores postdoctorales, el doctor Van Tuong Pham, de Vietnam; el doctor WonYoung Choi, de Corea del Sur y el doctor Diogo Vaz, de Portugal; además de las estu-diantes de doctorado Inge Groen, de Países Bajos e Isabel Arango, de Colombia.

De este modo, en el centro de San Sebastián se está desarrollando una tecno-logía muy puntera, con un gran potencial para explotarla. “Todas las grandes empresas de tecnologías de la información reconocen que la tecnología actual (CMOS, basada en el silicio) que ha permitido seguir la Ley de Moore (el número de transistores en un chip se dobla cada dos años) permitiendo la revolución digital en la que estamos, tiene un límite físico”, indica Casanova.

Por ello, se han planteado varias alternativas “como la computación cuántica o la computación neuromórfica”, pero son tecnologías que aún no son maduras por lo que están lejos de poder ser usadas. En otro escenario se sitúa la es-pintrónica. “Por ejemplo, las memorias RAM magnéticas, que se han ido desa-rrollando en laboratorios básicos desde principios del 2000, van a entrar en el mercado de modo masivo de la mano de las mayores empresas, incluida Intel, a partir de este año”, apunta el profesor Ikerbasque. “Sobre todo para su uso en el internet de las cosas”.

Mejora en el rendimientoAsí la espintrónica tiene posibilidades para ser la base de una nueva tecnología que permitiría mantener la Ley de Moore más allá del CMOS. “Los investigado-res de Intel con los que colaboro han propuesto una lógica basada en el espín, en vez de las corrientes eléctricas”, apunta Fèlix Casanova, refiriéndose a la pre-sentación realizada por el doctor Manipatruni en la conferencia de Hong Kong. “Lo llaman lógica MESO (magneto-electric spin-orbit), y la idea es que puedes almacenar la información en bits magnéticos y sacarla de ahí para hacer opera-ciones lógicas, usando corrientes eléctricas con la información codificada en los espines de estos electrones. Y todo en el mismo circuito”.

En un circuito MESO se integrarían la memoria del dispositivo y el microproce-sador, con lo que se evitaría la pérdida de tiempo y energía en transferir con-tinuamente la información entre las dos partes. Es decir, que esta integración permitiría una gran mejora en el rendimiento.

Pero además se persigue el ahorro energético que ya ha demostrado la espin-trónica. “En pocos años ha tenido un gran impacto tecnológico. Por ejemplo, con la creación de las memorias RAM magnéticas se posibilita que la información se guarde incluso al apagar nuestro ordenador, lo que conlleva un ahorro de energía”. Una cuestión clave en la era digital, a juicio de Casanova “ya que la enorme cantidad de información procesada y guardada globalmente deriva en una demanda de consumo eléctrico brutal. Con el incremento continuo del uso de datos, la demanda de electricidad por computación sube un 20% cada año, por lo que cualquier pequeña mejora en el ahorro energético de un ordenador, podría presentar un gran ahorro global”.

Estos argumentos explican el interés de Intel por la lógica MESO. Y si bien con-tinúan también investigando en otras tecnologías disruptivas, es muy posible que la multinacional norteamericana esté apostando fuertemente por esta lí-nea. “Los cálculos hechos por ellos mismos enseñan que el rendimiento de la lógica MESO es equivalente al nodo de 3 nm en CMOS, ahora mismo estamos en los 14 nm. Si al acabar el proyecto, de aquí a tres años, demostramos que el dispositivo es viable experimentalmente, es muy probable que Intel apueste por su explotación”.

“En nanoGUNE se está desarrollando una tecnología muy puntera, con un gran potencial para explotarla”

“Con el incremento continuo del uso de datos, la demanda de electricidad por computación sube un 20% cada año”

INDUSTRIA E INVESTIGACIÓN - Hacia una nueva tecnología basada en la espintrónica

La sala blanca de CIC nanoGUNE, donde se fabrican los dispositivos que se desarrollan en

colaboración con Intel.

Los profesores Ikerbasque Fèlix Casanova (izquierda) y Luis E. Hueso (derecha), colíderes del

grupo de nanodispositivos de CIC nanoGUNE.

Integrantes del grupo de nanodispositivos involucrados en la colaboración con Intel, en uno

de sus laboratorios en CIC nanoGUNE donde se miden los dispositivos del proyecto. De

izquierda a derecha: WonYoung Choi, Diogo Vaz, Inge Groen, Isabel Arango, Van Tuong Pham

y Fèlix Casanova. Foto cortesía de Danel Solabarrieta/ Elhuyar.

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Maria Salomea Skłodowska: retazos de un diario nunca escritoJordi LlopJordi Llop es licenciado en Ciencias Químicas por la Universidad Ramón Llull (1996), Ingeniero Químico por el Instituto Químico de Sarriá (1997) y Doctor en Ciencias Químicas por la Universidad Ramón Llull (2002). Tras trabajar en el sector industrial como Responsable de Producción del laboratorio de Radiofarmacia del Institut d’Alta Tecnologia en Barcelona (2003-2007), se trasladó a CIC biomaGUNE donde es Investigador Principal del grupo de Radioquímica e imagen Nuclear.

Jordi Llop nos describe a través de un diario imaginario la vida y los logros de la que, probablemente, ha sido la científica más importante de todos los tiempos: María Salomea Skłodowska, más conocida como Marie Curie. Un magnífico repaso de los hitos de una biográfica única, desde su país natal, Polonia, hasta el desarrollo de su excepcional trabajo investigador en París, que le permitió ganar el Premio Nobel de Química en 1911.

Es un sábado cualquiera de Febrero. La lluvia es fina y el viento arrecia en la enésima ciclogénesis explosiva del año… eso a lo que mi abuelo llamaba “in-vierno”. Es Donostia. Una tarde espléndida para ir a disfrutar con los niños del espectáculo que supone un partido de voleibol del Bera Bera en el pabellón de Pío XII. Llegamos pronto, así que hacemos la parada obligatoria en la cantina. Un Cola Cao con la leche templada y dos Ruedas. El pequeño se conforma con robarle la pajita a su hermana para hacer burbujas en la leche. Hay un grupo de jóvenes con la caña de rigor. Me acerco y les pregunto si saben quién es Maria Salomea Skłodowska. Uno de ellos se apresura a decirme que no conocen a ninguna chica rusa. Nadie se ríe… no era un chiste. Y es que la historia ha sido siempre caprichosa, y quizás por eso ha querido que la científica más laureada de la historia y mundialmente conocida como Marie Curie, ni se llamará “Marie” ni se apellidará “Curie”. Que sepa un servidor, escribió unas memorias, y tam-bién un diario durante un año tras la fatídica muerte de su esposo. El resto… podría haber sido algo así…

15 de Agosto de 1873 (5 años). Querido Diario: Me encanta el verano; el pueblo; la libertad que supone poder colaborar en las tareas de los cultivos de cereales. Me encanta correr por el campo con mis cuatro hermanos mayores, Zosia, Bro-nia, Hela y Józef. Me encanta la tranquilidad de poder hablar polaco y cantar canciones tradicionales sin la atenta mirada de la opresión austríaca que invade Varsovia. Me encantan las tardes de estudio en que papá y mamá nos vigilan y nos enseñan. Me encantaría algún día saber tanto como ellos…

7 de Noviembre de 1876 (9 años). Querido Diario: Qué manera más triste de cum-plir 9 años. Ojalá el director ruso del Liceo en el que trabajaba papá no le hu-biera dejado la nota de despido en su mesa a la vuelta de vacaciones del año pasado. Ojalá no hubiera sido necesario albergar estudiantes en casa para que papá les diera clases. Ojalá aquél estudiante enfermo de tifus no hubiera entra-do en nuestro hogar. Ojalá no hubiera contagiado a Zosia y a Bronia. Ojalá Zosia hubiera sido tan fuerte como Bronia… Ojalá no nos hubiera dejado tan pronto.

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9 de Mayo de 1878 (10 años). Querido Diario: Hoy mamá nos ha dejado. Echo de menos su talento. Echo de menos su tolerancia, su indulgencia, su carácter bon-dadoso. Su amor de madre. Echo de menos hasta la tos seca que la consumió en los últimos años. Es en días como hoy en que una se cuestiona la fe que tan meticulosamente le han inculcado.

12 de Junio de 1883 (15 años). Querido Diario: Hoy es un buen día. He terminado mi etapa escolar. He sido la primera de mi promoción, y me han dado la me-dalla de oro, al igual que a mis dos hermanos mayores. Papá está orgulloso, y yo contenta. Dejo atrás la vulgar escuela pública en la que he estado estos últimos años, poblada por profesores mediocres envueltos en una atmósfera moral insoportable, que ven a los estudiantes como sus enemigos. ¡Me quedo con lo bueno! Mi amiga Kazia, patriota como yo y proveedora de merienda en tiempos de escasez. ¡Qué grandes momentos! Aún recuerdo la satisfacción que compartíamos al escupir al monumento de la plaza Saski de vuelta a casa. No sé qué voy a hacer ahora…

20 de Julio de 1884 (16 años). Querido Diario: este año ha sido el mejor de mi vida. Justo tras acabar el instituto, Papá me envió a pasar un tiempo a las diferentes posesiones que mis abuelos tienen en el campo. He podido observar la belleza de Polonia, he aprendido a montar a caballo, he hecho en cada momento lo que me apetecía, sin horarios, sin ligaduras. He hecho largas excursiones por el campo. Me he bañado en lagos y ríos. En invierno he aprendido a apreciar la nieve y las montañas y he bailado hasta el amanecer con guapos mozos. En el castillo francés desde el que escribo estas líneas, propiedad del marido de una exalumna de mi madre, he comido como nunca y he aprendido a remar.

9 de Julio de 1889 (21 años). Querido Diario: Hace tres años que entendimos que papá sólo tenía dinero para costear los estudios de mi hermano Józef. Tres años desde que hice el pacto con mi hermana Bronia para cumplir nuestro sueño. Tres años desde que ella partió hacia París para estudiar Medicina en la Sor-bona. Tres años desde que partí hacia Szczuki para trabajar de institutriz y cos-tearle los estudios a mi hermana, con la esperanza que ella costee los míos algún día. Tres años que he pasado entre campos de remolacha azotados por el viento y el frío, tutelando a dos hijas de los Zórawski y ofreciendo clases clan-destinas a los trabajadores de las plantaciones. Tres años esperando el regreso a Varsovia, con los míos. Ahora, de camino a Zoppot, donde pasaré el verano en el lujoso hotel donde veranean los Fuchs, ya cuento los días para que acaben las vacaciones y poder regresar con ellos a mi ciudad.

3 de Noviembre de 1891 (23 años). Querido Diario: Hoy es el día. Todo el trabajo del último año en Varsovia me ha permitido ahorrar lo suficiente para costearme el viaje y la matrícula en la Facultad de Ciencias. La amabilidad de mi hermana Bronia, fiel a su pacto, y de su reciente esposo Kazimierz, me han dado un hogar aquí. Hoy he visto Notre Dame y la extraña torre que diseñó un tal Eiffel. Hoy he sido una de las 23 mujeres que han cruzado el umbral de la Sorbona como matri-culadas en la Facultad de Ciencias. La Universidad respira tranquilidad, libertad.

30 de Julio de 1893 (25 años). Querido Diario: Estoy en la Estación del Norte espe-rando el tren de vuelta a Varsovia. Hoy se cierra definitivamente el pacto con mi hermana Bronia. Han sido dos años de traslados de buhardilla en buhardilla, pues vivir con mi hermana suponía demasiado tiempo malgastado en trans-porte. Dos años pasando frío en invierno y calor en verano, y alimentándome a base de chocolate caliente, pan, huevos y algo de fruta. Dos años de largas horas de estudio hasta la madrugada, de soledad ocasional, de inmersión en el aprendizaje. Hoy en el anfiteatro nombraban a los nuevos licenciados por orden de calificación. Mi nombre sonó el primero…

28 de Julio de 1894 (26 años). Querido Diario: No sé si estoy viviendo un déjà vu. Estoy de nuevo en la Estación del Norte. De nuevo camino a Varsovia. De nuevo como recién licenciada, aunque ahora en Matemáticas. Esta vez mi nombre en el anfiteatro sonó el segundo… y todo gracias a la beca Aleksandrowichz que me concedieron para costearme parte del viaje y la estancia. No sé por qué se sorprendieron tanto los miembros del Comité de Becas cuando devolví hasta el último de los 600 rublos en cuanto conseguí mi primer trabajo científico re-munerado en el laboratorio del Profesor Lippmann. Y dejo atrás otro año de buhardillas, de frío, de mala alimentación. Pero sobre todo, dejo atrás un ami-go, un colega, un compañero: Pierre, el responsable de prácticas de la Escuela Municipal de Física y Química Industrial. Me llevo su forma de hablar, lenta y reflexiva, su apariencia espigada y tranquila, su manera de dirigirse a mí como a un colega más. Me llevo nuestra afinidad por la concepción de la vida. Me llevo su petición de matrimonio, a la que he dicho que no. Porque vuelvo a Varsovia.

26 de Julio de 1895 (27 años). Querido Diario: Hoy he formalizado mi matrimonio con Pierre. Papá ha estado. No entraba en mis planes dedicar esfuerzos a algo que no fuera la ciencia, el aprendizaje, la investigación, el saber. No entraba en mis planes abrirle el corazón a nadie. No entraba en mis planes irme de Polonia para siempre. ¿Pero cómo iba a negarme ante un gran amigo, un consagrado científico, reconocido y reputado en Francia? ¿Alguien que planteó sacrificar su carrera para desplazarse conmigo a Polonia? Ahora iniciamos nuestra luna de miel en bicicleta por los bosques de Francia. Mi futuro está en París. Maria Sa-lomea Skłodowska es el pasado. A partir de hoy, querido diario, quien escribirá en ti será Madame Curie.

27 de Septiembre de 1897 (29 años). Querido diario: Hace unas semanas que nació nuestra primera hija, Irene. La felicidad ha quedado empañada por la muerte de mi suegra, que hoy nos ha dejado tras luchar durante mucho tiempo contra un cáncer. Han sido meses duros en que he compaginado el embarazo con mi trabajo en el laboratorio y con la preparación de las oposiciones para conver-tirme en profesora de enseñanza secundaria, de las que he salido en primera posición. Lo más duro ha sido estar separada de mi esposo, que ha estado al cuidado de su madre en Sceaux. Tendré que compaginar el cuidado de mi hija con el trabajo en el laboratorio. Menos mal que mi suegro se ha ofrecido a cui-darla. Incluso es posible que pueda afrontar una tesis doctoral…

18 de Julio de 1898 (30 años). Querido Diario: En el laboratorio hace frío. “Tem-peratura del cilindro 6°C”, así rezaba la cabecera de una de las páginas del cuaderno de laboratorio que utilicé en mi tesis doctoral, que decidí dedicar a investigación de los rayos uránicos de Becquerel. El sacrificio ha valido la pena. Hoy presentamos en la sesión de la Academia de las Ciencias de Francia nuestro descubrimiento, el de un nuevo elemento 400 veces más activo que el Uranio. Le llamaremos Polonio, como tributo a la patria que me vio nacer y crecer.

15 de Agosto de 1898 (30 años). Querido Diario: Irene ya anda, grita, juega con el agua. Disfruta de las vacaciones. Pierre y yo damos paseos en bicicleta, aunque

CIENTÍFICOS ILUSTRES - Maria Salomea Skłodowska

Los cinco hermanos: Zosia, Hela, María, Józef y Bronia, 1872.

“Con su primer trabajo científico consiguió devolver los 600 rublos de la beca Aleksandrowichz”

notamos nuestras fuerzas algo mermadas. Mis dedos se encallecen y pierden sensibilidad. Será la fatiga de tanto trabajo acumulado…

26 de Diciembre de 1898 (31 años). Querido diario: Hoy presentamos en la sesión de la Academia de las Ciencias el descubrimiento de un nuevo elemento, mucho más activo que el Polonio, al que llamaremos Radio. La alegría de este descubri-miento contrasta con la tristeza de la marcha de Bronia. Se ha ido de París para construir un sanatorio para tuberculosos en Zakopane. No puedes imaginarte el vacío que ha dejado…

14 de Mayo de 1902 (34 años). Querido Diario: Hoy ha fallecido mi padre. La amar-ga noticia empaña la alegría que me embriagó hace escasamente dos semanas, cuando logré aislar un decigramo de cloruro de radio puro. Han sido años de es-fuerzo trabajando con toneladas de Pechblenda, que obtuve de los restos de las minas de Saint Joachimsthal, en los bosques de Bohemia, descartados una vez extraído el uranio para hacer su famoso cristal. Aún recuerdo la emoción que sentimos con Pierre aquella noche que, por causalidad, entramos en el hangar y vimos que el radio se ilumina en la oscuridad.

25 de Junio de 1903 (35 años). Querido Diario: hoy he defendido mi tesis docto-ral. He presentado los resultados que con tan arduo trabajo hemos alcanzado durante estos últimos años. Luego hemos cenado con Paul Langevin y Ernest Rutherford. Han quedado impresionados con la luminosidad que se emitía de un tubo recubierto con sulfuro de zinc que contenía una gran cantidad de radio. Estamos convencidos que nuestro elemento puede tener un efecto terapéutico en el tratamiento de lesiones cancerígenas, si se incide selectivamente en el tejido afectado.

11 de diciembre de 1903 (36 años). Querido Diario: Mi sobrina Maniusi me ha escrito una cartita. Parece mentira que tan pequeña escriba ya tan bien. Pierre ha estado en Londres recogiendo la medalla Davy, pero yo no he ido por temor a la fatiga. También nos han dado la mitad del premio Nobel de Física. No sé exactamente lo que eso significa, pero tengo entendido que va acompañado de una suma importante de dinero que nos ayudará a engrosar nuestros escuetos ahorros. La ceremonia de entrega era ayer en Estocolmo… pero no fuimos. Re-sulta un viaje muy largo que alteraría sobremanera nuestro trabajo y nuestras clases. Además, es un país muy frío en esta época y no me siento muy bien…

6 de Junio de 1905 (37 años). Querido Diario: ¡Como nos ha cambiado la vida des-de que nos dieron el premio! Han venido periodistas a casa y la gente por la calle me pregunta si soy Madame Curie… Yo agacho la cabeza y les digo que no... Hoy Pierre ha hecho el discurso que le debíamos a la Academia Sueca. Ha hablado él en nombre de los dos. Nuestras clases, mis dolencias y el nacimiento de mi segunda hija Éve Denise han retrasado el acontecimiento un año y medio.

19 de Abril de 1906 (38 años). Querido Diario: Hoy es uno de los días más tristes de

mi vida. Pierre, la persona que tanto me ha amado y que me ha acompañado en mis mejores descubrimientos científicos, ha muerto a los 46 años a causa de un trágico accidente. Absorta, le he dado el último adiós deshojando flores sobre el ataúd mientras le daban sepultura, como si sólo estuviéramos nosotros dos. Pero ahora estoy solo yo… Todo ha terminado. Pierre duerme su último sueño bajo tierra. Es el final de todo, de todo, de todo.

5 de Noviembre de 1906 (38 años). Querido Diario: Hace unos meses me propu-sieron suceder a Pierre en la Cátedra de Física General y Radiactividad que le concedieron en reconocimiento al Premio Nobel. No hay precedentes en la Sor-bona de una mujer al frente de una Cátedra. Qué lástima que el detonante de la ruptura de esta barrera sociológica haya sido tan trágico suceso. Ayer di mi primera clase. ¡Qué tristeza y qué desesperanza! Pierre… Te habrías alegrado tanto de que yo fuese profesora de la Sorbona, y yo lo habría hecho encantada por ti, pero ¡en tu lugar!... sufro tanto… me siento tan desalentada…

25 de febrero de 1910 (42 años). Querido Diario. Hoy ha fallecido mi suegro. Quién tan gustosamente había cuidado de mis hijas durante mis largas horas de tra-bajo. Se ha ido tras luchar durante un año contra una afectación pulmonar. No vivirá para ver crecer a mis niñas… no vivirá para ver levantar el Instituto del Radio de París, que estará formado por los pabellones Curie y Pasteur y en el que trabajarán estrechamente químicos, físicos, biólogos y médicos. No vivirá para ver que la calle que dará acceso al pabellón Curie llevará por nombre el de su hijo.

5 de Noviembre de 1911 (43 años). Querido Diario: Qué mala es la gente. Hoy el diario vuelve a alimentar falsos rumores de un romance entre una servidora y el Profesor Langevin. Me acusan de haber sido encumbrada a la cúspide de la ciencia por mi marido fallecido… me acusan de haber usurpado su lugar… me acusan ahora de robar el marido a una dama francesa. Confunden mi asistencia al Congreso Solvay con una escapada romántica. Cuánto daño puede hacer la prensa…

10 de Diciembre de 1911 (44 años). Querido Diario: Estoy en Estocolmo. Hoy he recogido el premio Nobel de Química, que me han otorgado en reconocimiento a nuestro trabajo relativo al descubrimiento de dos elementos químicos y el aislamiento de uno de ellos. No querían que viniese a recogerlo. Incluso mi buen amigo Arrhenius me recomendó esperar en París hasta que se confirmara que las acusaciones contra mí, por mi supuesta relación con el Profesor Langevin, eran infundadas, pero no acepto que la valoración del trabajo científico pueda estar influida por el libelo y la calumnia acerca de mi intimidad. Así se lo hice sa-ber a la Academia y en consecuencia he actuado. Mi hija Irene estuvo conmigo. Ojalá ella pueda estar un día aquí otra vez…

15 de Diciembre de 1913 (46 años). Querido Diario: Hoy ha venido a verme un antiguo colaborador y me ha informado de que el viejo cobertizo en el que tra-

Interior del laboratorio, 1898.

María y Pierre en el laboratorio, 1904.

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bajé codo con codo con mi marido durante tantos años va a ser demolido. He corrido hasta allí para despedirme de él. En la vieja pizarra, todavía estaban las anotaciones de Pierre. En tantos años nadie las había borrado. Las lágrimas han nublado mi vista…

11 de Noviembre de 1918 (51 años). Querido Diario: Acaban de tronar los cañones de la victoria en París. Hace ya más de cuatro años que estalló la guerra. Yo he puesto mis conocimientos a disposición de Francia, instalando equipos de rayos-X en automóviles adaptados para poder ayudar a los soldados en prime-ra línea. Les llaman Petite Curies. Yo misma he conducido algunos de ellos… También hemos utilizado mi preciado radio para tratar cicatrices. En mis ratos libres, me he dedicado a trasladar todo el equipamiento de mi viejo laboratorio al nuevo Pabellón Curie… Pero no hemos podido realizar actividades científicas. Lo hemos utilizado para formar a mujeres en electricidad y rayos-X. Así han podido ser útiles para Francia.

28 de Junio de 1919 (51 años). Querido Diario: Hoy es un gran día. El Tratado de Versalles reconoce a Polonia como una nación independiente. Qué hermoso co-lofón a la gran acogida que hemos tenido en España, donde en compañía de mi hija Irene he podido participar en el Congreso Nacional de Medicina. He ofrecido una ponencia, he conocido a distinguidos doctores españoles y extranjeros y he visitado diferentes entidades relacionadas con la radiología y la radiactividad.

20 de Mayo de 1921 (53 años). Querido Diario: Hoy el presidente Harding me ha dado un gramo de radio en la Casa Blanca. Missy ha obrado el milagro. La resa-ca de la guerra dejó el laboratorio de París sin fondos. Yo sólo quería ese gramo de radio para seguir con mis investigaciones. Pero no tenía cien mil dólares. Missy se comprometió a conseguir el dinero a cambio de una visita al país nor-teamericano y una autobiografía. Lo ha conseguido. Debe tener buenos con-tactos. Quizás la popularidad no es tan mala y puede utilizarse para la difusión de la ciencia…

7 de Junio de 1925 (57 años). Querido Diario: Hoy hemos puesto las tres primeras piedras del Instituto del Radio en Varsovia. La primera la ha puesto el matemá-tico Wojciechowski, actual presidente de la República de Polonia, la segunda, yo y la tercera la ha puesto el representante de la ciudad. Todo ello en terrenos donados por Marshal Piłsudski. Mi sueño se hace realidad. Por fin un instituto como el de París, pero en mi Polonia natal. Los trabajos los coordina mi herma-na Bronia…

30 de Octubre de 1929 (61 años). Querido Diario: Vuelvo a estar en Estados Uni-dos. Missy ha convencido al presidente Hoover para que me subvencione un gramo de radio para el Instituto del Radio en Varsovia. La crisis financiera que se desató la semana pasada no ha afectado a la donación, pues estaba com-prometida desde hacía tiempo. He aprovechado mi estancia para asistir a la fiesta de jubileo de Edison. Es muy anciano y apenas ha podido pronunciar unas palabras. Einstein le ha felicitado desde Berlín a través de un altavoz. La sala estaba iluminada con velas y de repente… ¡han encendido toda la iluminación eléctrica! Ahora voy hacia la Casa Blanca, en la que dejan que me aloje para mantener mi privacidad.

29 de mayo de 1932 (64 años). Querido Diario: Día tras día pierdo las fuerzas. La fractura de muñeca que sufrí hace unos meses ha sido más difícil de recuperar de lo esperado. Pero las buenas noticias me siguen dando la fuerza para vivir. Al buen funcionamiento del laboratorio de París se ha unido la alegría de ser abuela por segunda vez. Irene y Frédéric le han llamado Pierre. Un juguete para Hélène, su hermana. Además, hoy hemos inaugurado oficialmente el Instituto del Radio en Varsovia. El edificio, que ocupa una manzana entera con amplios jardines, tiene un cartel en su fachada principal que reza: Institut Radowy María Skłodowska-Curie.

15 de Enero de 1934 (65 años). Querido Diario: Hoy Irène y Frédéric han hecho un importante descubrimiento. Entre las yemas de mis dedos, quemadas por el radio, he sostenido un tubito de cristal que contenía un radioelemento creado artificialmente. ¡Qué emoción oír los clics del contador Geiger-Müller! Mi per-sistente agotamiento mina mi fortaleza, pero me siento orgullosa y tranquila porque mis hijos están tomando el testigo…

3 de Julio de 1934 (65 años). Querido Diario: Por recomendaciones del médico, me he desplazado a un sanatorio a la vera del Mont Blanc. Creían que tenía tuber-culosis, pero no es así. Me han diagnosticado anemia perniciosa aguda. Sufro episodios de fiebre. Me cuesta encontrar las palabras. Dicen que cito de forma inconexa aparatos, experimentos de laboratorio, elementos… Quizás es mejor descansar. Mañana será otro día…

No lo fue. Nos dejó un 4 de Julio de 1934, al amanecer. No vivió para ver cómo le daban el Premio Nobel de Química a su hija Irene, en 1935. Dejó, eso sí, un legado incalculable y una historia sin precedentes. Gracias, Maria.

Referencias:Belén Yuste, Sonnia L. Rivas-Caballero. María Skłodowska-Curie, Ella Misma. Ed. Palabra, Madrid, 2ª Ed.

María al volante de un Petite Curie, 1917.

Irène Curie y Frédéric Joliot en el laboratorio, 1934.

CIENTÍFICOS ILUSTRES - Maria Salomea Skłodowska

“En 1911 ganó el Premio Nobel de Química, su hija Irene lo recibió en 1935, un año después de su muerte”

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nº19diciembre 2019

CIENCIA Y TECNOLOGÍARevista anual de la Asociación Red de Centros de Investigación Cooperativa del País Vasco

Desarrollo de carrera investigadora, competencias científicas y transversalesMesa de IdeasCompartiendo diferentes opiniones sobre un tema central para el avance investigador

Richard HendersonJesús Jiménez Barbero entrevista al Premio Nobel de Química 2017

El Año Internacional de la Tabla PeriódicaEditorial de Luis Liz Marzan

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