El director del Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), ubicado en el Parc Científic de la Universitat de València, forma parte del proyecto innovador 4D-NMR, que ha obtenido una subvención de 3 millones de euros del Consejo Europeo de la Innovación (EIC) para desarrollar una resonancia magnética nuclear (RMN) para la observación de una única y exclusiva molécula y superar el obstáculo actual de las grandes muestras
La nanotecnología es un área clave para afrontar retos universales en materia de salud, energía, medio ambiente o tecnologías de la información. Sin embargo, en la práctica, la investigación actual sigue adoleciendo de que la mayor parte de los nanomateriales requieran técnicas a granel, es decir, grandes muestras, en lugar de observar una única nanoestructura con sensores a nanoescala, comprendida en una dimensión en la que un nanómetro (1 nm) equivale a la milmillonésima parte de un metro (10−9 m). Este reto tecnológico es el que pretende superar 4D-NMR y que ha decidido respaldar la Comisión Europea, a través del programa de alto nivel Pathfinder, dedicado a proyectos disruptivos y propuestas de tecnologías innovadoras. Las ayudas pueden ser solicitadas por empresas emergentes, pymes de alta tecnología o emprendedores de gran visión estratégica.
El Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), ubicado en el área de investigación del Parc Científic de la Universitat de València, forma parte de un consorcio en el que se integran para los próximos tres años la Universidad de Linz (Austria), la Universidad de Oxford, la empresa italiana Gruppo Tecniche Avanzate S.A.s. y el investigador Vasudevan Dhayalan de la Universidad Ben Gurion.La resonancia magnética nuclear (RMN), basada en las propiedades magnéticas de los núcleos de los átomos, aporta una gran cantidad de información como los diferentes tipos de átomos, su conexión, su orientación en el espacio o su cercanía con otros átomos
El reto de las estructuras moleculares
La determinación de estructuras moleculares es un trabajo creativo en el que se ponen en juego las habilidades de deducción, al requerir herramientas que den pistas sobre su constitución. En ese proceso entra en juego la resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica que aporta una gran cantidad de información como los diferentes tipos de átomos, su conexión, su orientación en el espacio o su cercanía con otros átomos, entre otros datos. Esta técnica se basa en las propiedades magnéticas de los núcleos de los átomos, que además de tener carga eléctrica, se comportan a su vez como imanes, dado que tienen momento magnético intrínseco. A este momento magnético, se lo conoce como espín nuclear.
La RMN representa un caballo de batalla para la síntesis bioquímica y la obtención de imágenes médicas por su limitación a muestras de material significativas. Hoy las RMN comerciales suelen tener una sensibilidad de miles de millones de moléculas, por lo que convertir la RMN de medición de conjuntos en una técnica de escala nanométrica es un reto que sigue sin resolverse.
Las capacidades de la nueva tecnología abrirán nuevas perspectivas científicas y tendrán un fuerte impacto en los mercados actuales de la RMN y la microscopía de sonda de barrido (SPM)
Según los impulsores de 4D-NMR, entre los que se encuentra Eugenio Coronado, director del ICMol, el objetivo es llegar a la sensibilidad de una sola molécula, lo que implicaría que la RMN se convierta en una técnica de obtención de imágenes, explotando la resolución atómica que ofrece la tecnología de microscopía de sonda de barrido (SPM). Este avance se basará en la excitación electromagnética resonante de alta frecuencia y lectura, incluyendo importantes avances en la tecnología de GHz.
Las capacidades de esta nueva tecnología, que podrían servir para demostrar la detección de espín único y para poner a prueba los límites de la comprensión de las interacciones electronucleares, no sólo abrirán nuevas perspectivas científicas fundamentales, sino que también debería tener un fuerte impacto en los mercados actuales de la RMN y la SPM.