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Biomedicina y nanociencia: la combinación del futuro.

La próxima conferencia del curso de divulgación Los Avances de la Química y su Impacto en la Sociedad abordará un tema de gran actualidad, que combina la investigación en Ciencia de Materiales, especialmente Nanociencia, con la Biomedicina. El profesor Nazario Martín, catedrático de Química Orgánica de la UCM y presidente de la Confederación de Sociedades Científicas de España (COSCE), nos presentará resultados recientes de su grupo en este tema tan interesante. Una publicación reciente de su grupo en este tema se puede descargar aquí.

Nazario Martín ha sido ponente en tres ediciones anteriores del curso, con temas diversos con grandes éxito. Más abajo se muestran algunas de las imágenes de cursos anteriores.

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Nazario Martin_tema-6 Felicidades Profesor Nazario Martín

¿Puede la química contribuir a reparar el cuerpo humano?

Ayer arrancó la III edición del curso de divulgación “Los avances de la química y su impacto en la sociedad” con una conferencia espectacular de la profesora María Vallet-Regí, catedrática de Química Inorgánica y Bioinorgánica de la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid, con el título ¿Puede la química contribuir a reparar el cuerpo humano?

Más adelante se resumirá la conferencia y el extenso turno de debate que tuvo lugar a continuación. A la vista del numeroso público asistente, alrededor de 110 personas, una treintena de pie o sentadas en el suelo, podemos calificar que el curso arrancó con mucho éxito. A pesar de las incomodidades que algunos sufrieron, hay que destacar que prácticamente todos permanecimos en la sala (incluso de pie, como el que esto escribe) hasta que acabó el turno de preguntas, una hora y 45 minutos después de haber empezado la sesión. Agradezco profundamente a todos los asistentes por su paciencia y comprensión y pido disculpas a los que estuvieron incómodos. Quiero también agradecer a los muchos amigos que ya habían repetido como alumnos en otras ediciones del curso y a los numerosos profesores y alumnos de enseñanza secundaria y bachillerato que asistieron y que fueron muy activos en el turno de preguntas. Espero que puedan seguir acudiendo a las próximas sesiones. También quiero agradecer a todas las personas y entidades que reenviaron la información del curso, pues han logrado una difusión muy amplia.

Aspecto de la sala durante la fase de preguntas y comentarios

El curso fue inaugurado por Pilar Tigeras, Vicepresidenta Adjunta de Cultura Científica del CSIC, que destacó el papel del CSIC como entidad implicada en la divulgación y cultura científica, de la que este curso es un buen ejemplo. También recalcó que el CSIC es una organización líder en todas las áreas de investigación, presentando un video corto (dos minutos, pero demasiado “pesado” informáticamente para poder colgarlo en esta web; quien esté interesado podrá solicitarlo a la VAOCC del CSIC). A continuación, hice una breve presentación del curso (estructura, objetivos, etc.) y agradecí a la Sección Territorial de Madrid de la Real Sociedad Española de Química (RSEQ-STM) y al CSIC su colaboración. También anuncié que las dos mesas redondas, los días 4 de febrero y 4 de marzo, podrán seguirse a través de INTERNET.  Los detalles se anunciarán en esta web. A continuación presenté brevemente a María Vallet-Regí, destacando su papel de excelente investigadora y entusiasta divulgadora, siempre dispuesta a participar en actividades de este tipo.

Inauguración del curso. De izquierda a derecha. María Vallet-Regí, Bernardo Herradón y Pilar Tigeras.

 

Durante la conferencia, María Vallet-Regí presentó resultados muy interesantes y recientes, especialmente de su grupo de investigación, del uso de biomateriales para reparar el cuerpo humano. Hizo especial hincapié en aspectos como la reparación de fracturas óseas, infecciones durante el implante de prótesis, estrategias novedosas en los procesos de liberación de fármacos, y el papel de los nanomateriales en todos estos procesos. Hay que destacar que el grupo de María es uno de los líderes mundiales en este área y, por lo tanto, lo que escuchamos fue una presentación de un tema científico de gran actualidad y calidad científica. También hay que mencionar que la exposición fue clara y asequible para todos los presentes, algunos con bastante formación química, pero otros sin ésta y muchos estudiantes de ESO y de bachillerato. Otro aspecto de la conferencia que merece la pena destacar es la importancia que tiene la colaboración entre investigación básica (como es el caso del grupo de María Vallet) y la aplicación clínica, lo que se conoce como investigación traslacional. Por otro lado, también es importante dejar constancia (como María hizo ayer) de que la ciencia moderna es multidisciplinar y auque se haga investigación en una parcela específica, hay que interaccionar con científicos de otras áreas para poder progresar adecuadamente y, al mismo tiempo, conocer las áreas fronteras con las que se interacciona. La investigación que desarrolla el grupo de María Vallet cumple estos objetivos sobradamente. También la conferencia y las posteriores intervenciones de los asistentes fueron un buen ejemplo para los jóvenes asistentes del espíritu con el que se debe abordar una investigación: conocimiento, entusiasmo, dedicación. La copia de la conferencia se puede descargar aquí.

 

Tras la conferencia se abrió un periodo de debate con numerosas intervenciones del público asistente, que duró casi 45 minutos y en la que los estudiantes preuniversitarios participaron activamente. Entre las muchas cuestiones y comentarios planteados, se habló del efecto de los citotóxicos sobre las células sanas del cuerpo, la importancia de la liberación controlada y en sitio específico de fármacos, los estímulos internos para liberar estos fármacos y sus potenciales efectos sobre el organismo, células madres reprogramables, regeneración del tejido óseo, la importancia clínica de disponer de la piel o sangre artificial, etc.

El próximo jueves tendremos la siguiente sesión, con la conferencia Los avances de la química y su impacto en la sociedad a lo largo de la historia. Aunque en un próximo post resumiré el contenido de lo que voy a hablar, anticipo que el objetivo es demostrar que la historia de la química (y la ciencia en general) es una buena herramienta para enseñar química (o cualquier ciencia).

Recuerdo que la inscripción y asistencia al curso es gratuita; se puede asistir a sesiones de manera independiente; y si los asistentes desean diploma de asistencia, tendrán que acudir al menos a ocho sesiones.

Bernardo Herradón García
CSIC
b.herradon@csic.es

Ciencia variada en Novelda

Del 15 al 19 de octubre se celebrará en el Casino de Novelda la VI Semana de la Ciencia en la que cinco ponentes expondrán al público  novedades científicas que impactan en nuestra sociedad. Un año más, la Sociedad Cultural Casino de Novelda organiza la Semana de la Ciencia, un ciclo de conferencias que intenta poner en valor los avances y las grandes incógnitas de este mundo.

Los temas a tratar este año  son variados y abordarán  aspectos relacionados con los desastres naturales, enfermedades de impacto social (Alzheimer y enfermedades raras), nanociencia y química.

Los títulos y ponentes de las cinco conferencias son los siguientes:

Causas y consecuencias del accidente de Fukushima. Javier Sala Penalva, el lunes 15 de octubre.

Nanotecnología, y ¿esto qué es? Ricardo Mallavia Martín, el martes 16 de octubre.

Demencia de Alzheimer: Presente y futuro. Javier Sáez Valero, el miércoles 17 de octubre.

La química nos rodea. Bernardo Herradón García, el jueves 18 de octubre.

Las enfermedades raras. Susana Rodríguez Navarro, el viernes 19 de octubre.

Todas las conferencias tendrán lugar a las 20 h. en el Casino de Novelda y son de entrada libre.

 
 
Bernardo Herradón García
CSIC
b.herradon@csic.es

Curso de divulgación

El curso de divulgación Los Avances de la Química y su Impacto en la Sociedad se celebrará entre el 10 de enero y el 21 de marzo de 2013 en la sala de prensa del CSIC (Serrano, 113; Madrid).

El curso constará de 11 conferencias que se celebrarán jueves 10, 17, 24 y 31 de enero, 7, 14, 21 y 28 de febrero y 7, 14 y 21 de marzo de 2013 y 2 mesas redondas los lunes 4 de febrero y 4 de marzo de 2013. Las sesiones comenzarán a las 18:00.

En el curso se abordarán aspectos sobre cómo la química afecta a nuestras vidas; exponiendo ejemplos que demuestran que la química proporciona la mayoría de las comodidades de nuestra vida cotidiana, con aplicaciones en salud humana, veterinaria, agricultura, protección ambiental, materiales útiles, etc. Además, la química es una ciencia madura y útil para explicar fenómenos naturales, desde la vida hasta la detección de planetas extrasolares. También se abordarán temas de investigación en la frontera del conocimiento (nanociencia, biomateriales, biomedicina, etc.) en los que la química tiene mucho que aportar.

Es un curso de divulgación científica dirigido al público en general, y especialmente dedicado a alumnos y profesores de ESO y bachillerato.

Se realizarán actividades específicas, a través de mesas redondas y debates, relacionadas con la enseñanza y divulgación de las ciencias y sobre el tratamiento de las ciencias en los medios de comunicación.

Las copias de las presentaciones y resúmenes de las mesas redondas se colgarán en INTERNET. La página web http://www.losavancesdelaquimica.com/ y los blogs http://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/ y http://educacionquimica.wordpress.com/ servirán como fuente de información e intercambio de opiniones sobre los temas tratados en el curso.

Conferencias del curso

La inauguración (10 de enero de 2013) correrá a cargo de la Profesora María Vallet-Regí (Catedrática de Química Inorgánica de la Universidad Complutense de Madrid, Premio Nacional de Investigación, Académica de la Real Academia de Farmacia y de la Academia de Ingeniería, Medalla de Oro de la RSEQ) que impartirá una conferencia sobre ¿Puede la química reparar el cuerpo humano?

La clausura (21 de marzo) correrá a cargo del Profesor Nazario Martín León (Catedrático de Química Orgánica de la Universidad Complutense de Madrid, Premio Jaime I, Premio DuPont, expresidente de la RSEQ, Medalla de Oro de la RSEQ) que impartirá una conferencia sobre Química y nanociencia.

Habrá otras nueve conferencias, cuyos temas serán:

Los avances de la química y su impacto en la sociedad a lo largo de la historia (Dr. Bernardo Herradón)

El papel de la química en el suministro de agua y alimentos (Prof. Yolanda Pérez, Universidad Rey Juan Carlos)

La química y la propiedad industrial (Dra. Sénida Cueto, directora del departamento de patentes de UNGRÍA patentes y marcas)

La química y la salud. Medicamentos (Prof. Juan José Vaquero, Catedrático de Química Orgánica de la Universidad de Alcalá y Presidente de la Sección Territorial de Madrid de la RSEQ)

La química como herramienta en biomedicina (Dr. Enrique Mann, IQOG-CSIC).

¿Natural? ¿Sintético? ¡Todo es química! (Dr. Herradón)

La química, ¿ángel o demonio? (Dr. Herradón)

La química en el deporte (Dr. Herradón)

La química y la energía (Prof. Emilio Morán, Catedrático de Química Inorgánica de la Universidad Complutense de Madrid).

Las fechas exactas de cada conferencia se anunciarán en la página web http://bit.ly/RcmZEI.

Mesas redondas

Se celebrarán los lunes 4 de febrero y 4 de marzo de 2013, con los siguientes temas y ponentes, respectivamente:

La ciencia y los medios de comunicación. Los ponentes serán Carlos Elías (Químico y periodista, Catedrático de Periodismo en la Universidad Carlos III), José Antonio López-Güerrero (Profesor Titular de Microbiología de la Universidad Autónoma de Madrid y Divulgador Científico) y Manuel Seara Valero (Biólogo y periodista, Jefe del área de Sociedad de RNE, Director del programa A Hombros de Gigantes).

Enseñanza y divulgación de las ciencias. Los ponentes serán Luis Moreno (licenciado en química y administrador del blog El cuaderno de Calpurnia Tate), Benigno Palacios (Profesor en el Colegio Santo Domingo Savio de Madrid), Gabriel Pinto (Catedrático de Química en la ETSII de la Universidad Politécnica de Madrid).

Asistencia e inscripción

Las charlas serán independientes entre sí, por lo que cualquiera de ellas se podrá seguir sin necesidad de haber asistido a las anteriores. Tampoco son necesarios conocimientos de química, solo interés por el tema. Los alumnos que soliciten el diploma de asistencia al curso deberán asistir al menos a 8 sesiones. Las personas interesadas en asistir, deben enviar un mensaje de correo electrónico a b.herradon@csic.es

Para más información contactar con Bernardo Herradón (CSIC y RSEQ, b.herradon@csic.es).

Bernardo Herradón García
CSIC
b.herradon@csic.es

La química en la nanociencia

El futuro de la humanidad dependerá de tener instrumentos útiles en nuestro trabajo, tecnologíaa, ocio y vida cotidiana. Estos instrumentos se fabricarán con materiales adecuados. Por razones prácticas (propiedades mejoradas y modulables) y energéticas, se tenderá a minimizar el tamaño de los artilugios.

Para alcanzar estos objetivos serán fundamentales los avances científicos y tecnológicos en nanociencia, en la que la química tiene mucho que aportar en el diseño, preparación y caracterización de nanomateriales.

La nanociencia y sus aplicaciónes (nanotecnología) es un áreas de la ciencia de los materiales que aborda el estudio de objetos (una nanopartícula, NP) en escala nanométrica (orden de escala de centenares de nanometros, nm, 1 nm = 10-9). Ya existen numerosas aplicaciones industriales de los nanomateriales, con más de  1000 productos en el mercado que contienen nanopartículas (NPs), desde productos de cosmética a material deportivo. Esta es un área de negocio con un desarrollo muy amplio y unas excelentes perspectivas de futuro.

Actualmente existen muchos materiales nanoparticulados, especialmente derivados de metales de transición, como el oro, los óxidos de hierro, el dióxido de titano, el óxido de zinc o el paladio, que se están aplicando en diversas investigaciones en fase académica, tales como la catálisis, transferencia energética, materiales magnéticos, etc. Otras aplicaciones prácticas de la nanotecnología serán en el desarrollo de equipos  pequeños para monitorización (ambiental, salud, etc.) o en la fabricación de nanocápsulas para transporte de fármacos. Se podrán liberar fármacos en los órganos adecuados del paciente sin afectar a otras partes del cuerpo. Las nanocápsulas podrán dirigirse al sitio adecuado, por ejemplo usando materiales magnéticos.

Uno de los objetivos de la nanociencia es obtener NPs  con estructuras determinadas (a medida) que se puedan correlacionar con las propiedades, lo que es importante para el diseño de nanomateriales con propiedades definidas (“materiales a medida”, “tailored’). Para alcanzar este objetivo se ha intentando combinar las propiedades de NPs de diversos tipos. Se ha empleado la mezcla física de las mismas, pero el resultado no ha sido satisfactorio. Se piensa que la combinación química de NPs puede ser un método más adecuado, pues permitiría combinar diferentes NPs a voluntad, con propiedades mejoradas (efecto sinérgico), con mayor control de la estructura del material, y mayor estabilidad.

En el último número de ACS Nano (2012, volumen 6, número 1) se publica un articulo (Hamers y col, ACS Nano 2012, 6, 310-318) en el que se ha diseñado una estrategia para la obtención de NPs híbridas formadas por la combinación de óxidos de wolframio (WO3) y titanio (TiO2) a través de reacciones de [3+2] de alquinos con azidas (reacción de Huisgen) que ha sido convenientemente actualizada por Sharpless (Premio Nobel de Química en 2001 por el desarrollo de métodos de síntesis asimétrica a través de reacciones de oxidación) como uno de los métodos preferido para realizar la click chemistry; y que ha sido ampliamente usada en múltiples aplicaciones, desde la biomedicina a la ciencia de los materiales.

En esta investigación, los óxidos nanoparticulados (WO3 y TiO2)  son modificados con ligandos orgánicos con funcionalidad azida y alquino, respectivamente y se hacen reaccionar por el método desarrollado por Sharpless.

(De Hamers y col, ACS Nano 2012, 6, 310-318)

Los óxidos metálicos nanoparticulados, como el WO3 y el TiO2, son capaces de facilitar la separación y transferencia de carga promovidas por radiación lumínica. Esta propiedad hace que estos materiales sean muy atractivos para producir células fotovoltaicas, adecuados para fabricar paneles solares. Otra aplicación de estos nanomateriales es en fotocatálisis, es decir la aceleración de reacciones químicas por la radiación luminosa.

La posibilidad de mezclar varios tipos de óxidos metálicos nanoparticulados puede proporcionar mejores materiales para lograr estos objetivos. El trabajo descrito en ACS Nano describe la síntesis y caracterización de estos materiales y comprueban mejoras en las propiedades de los materiales híbridos en comparación con las NPs individuales, entre ellas, una eficaz transferencia de carga promovida por la luz y eficiente degradación fotoquímica del colorante azul de metileno.

Aunque las aplicaciones prácticas de esta investigación son evidentes, no hay que olvidar que es aún investigación básica; se están poniendo los cimientos para que en poco tiempo se puedan realizar aplicaciones tecnológicas. Otro aspecto importante de esta investigación es que se han desarrollado materiales con los que se pueden estudiar procesos básicos en ciencias físicas y químicas, como son entender procesos de transferencia electrónica e interacción de la luz con la materia.

Bernardo Herradón García
CSIC
b.herradon@csic.es