Científicos gallegos logran el hito de controlar una molécula

Abre la vía para reacciones químicas de uso médico e industrial

R. R. García / la voz, 26 de enero de 2016.

USC

Imagínese que pudiese controlar a voluntad un objeto cien mil veces más pequeño que el diámetro de su cabello. En la práctica esto es lo que significa manipular una molécula, un conjunto de átomos unidos entre sí que es imposible poder observar mediante un microscopio convencional y que resulta mucho más difícil aún poder actuar sobre ella a conveniencia. Es un enorme desafío para la ciencia que ha superado un equipo de científicos del Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) de la Universidade de Santiago de Compostela y del centro IBM Research de Zurich en un trabajo que será portada deNature Chemistry. Han observado por primera vez a escala atómica un reagrupamiento molecular conocido como la ciclación de Bergman, una reacción descrita por primera vez por Robert G. Bergman en 1972 y cuyo mecanismo de acción es el que siguen algunos fármacos antitumorales.

No solo han visualizado esta reacción, sino que han podido manipularla rompiendo y formando enlaces químicos de forma controlada. Es el primer paso para dominar las moléculas y sus secretos, lo que abre a su vez la puerta para descubrir nuevas reacciones químicas de aplicación en el ámbito farmacéutico e industrial. «Es un avance espectacular, porque si puedes controlar a demanda el comportamiento de una única molécula puedes controlar luego los dispositivos electrónicos que se basan en ella», explica el químico del CiQUS y coautor del trabajo Diego Peña Gil, en alusión a los transistores moleculares, una de las revoluciones que se esperan en el campo de la electrónica.

El estudio demuestra que no solo es posible controlarla, sino también, y todavía más importante, «rebobinar el proceso, que la molécula final vuelva a la situación de partida cuando la iniciamos», apunta Peña. El hallazgo, en esencia, abre una ventana al mundo molecular y al descubrimiento de nuevas reacciones químicas que, en el campo de la salud, «ayudarán a mejorar nuestra calidad de vida».

Microscopio atómico

La ciclación de Bergman, una reacción muy conocida en el ámbito de la química orgánica, aunque hasta ahora no se había visto con resolución atómica, se pudo observar mediante el uso del Microscopia de Fuerza Atómica (AFM) desarrollado por los investigadores de IBM y del que ahora se cumplen treinta años. Para el nuevo trabajo se modificó la punta del instrumento acoplando una única molécula de monóxido de carbono, diez veces más pequeña que un nanómetro, la millonésima parte de un milímetro. Esta minúscula pieza actúa como una lente que permite obtener imágenes muy claras de otras moléculas. «La gran ventaja de esta técnica es que podemos usar la punta del microscopio para inducir reacciones en las moléculas, siguiendo todo el proceso con una extraordinaria resolución a nivel atómico», subraya el investigador Leo Gross, de IBM Research en Zurich.