Emmanuelle Charpentier

Emmanuelle Charpentier (Juvisy-sur-Orge, França, 11 de desembre de 1968), bioquímica, premi L’Oréal-UNESCO 2016 per dones científiques, codescobridora d’una tècnica per a reescriure gens que obre noves possibilitats per el tractament de malalties.

Dades biogràfiques
Nascuda a Juvisy-sur-Orge, petita ciutat situada a 18 km al sud de Paris. Filla d’un responsable de jardins públics i una supervisora en psiquiatria. Quan tenia 11 o 12 anys li va dir a la seva mare que volia treballar a l’Institut Pasteur, que és justament on va fer el seu doctorat. Però reconeix que tenia molts altres interessos i podria haver seguit una carrera molt diferent. Va estudiar biologia, microbiologia, bioquímica i genètica a la universitat Pierre et Marie Curie, Paris, entre 1986 i 1992. Va fer el doctorat a l’Institut Pasteur, Paris (1992-1995), un any d’estada postdoc en el mateix institut i un altre any a la universitat Rockefeller de Nova York.

Li agrada l’art, la música i la dansa. Va tocar el piano i va fer ballet i dansa moderna durant uns quants anys. La seva tia, que era missionera i vivia en un antic convent, li va predir quan era petita que tindria una vida d’aventures amb constants canvis. Comptant que, des de que va acabar el doctorat a Paris el 1995 fins que va arribar al seu destí actual a Berlín el 2015, ha viscut a Nova York, Viena, Umea i Hannover, treballant en diferents llocs en cadascuna d’aquestes ciutats, no es pot dir que la seva tia s’hagués equivocat molt.
(1) (2) (4)

Emmanuelle Charpentier, director, Max Planck Institute for Infection Biology.
Imatge Wikimedia Commons. Autor: Bianca Fioretti, Hallbauer & Fioretti

Carrera científica
Ja en el seu doctorat es va guanyar una bona reputació en recerca bàsica investigant en resistència als antibiòtics. En el seu projecte analitzava parts de l’ADN dels bacteris, els transferia a diferents parts del genoma i estudiava la resistència als fàrmacs que procurava aquesta transferència.

Entre 1997 i 2002 va treballar com investigadora a tres diferents centres de Nova York. L’any 2002 es trasllada a la universitat de Viena, a l’Institut de Microbiologia i Genètica, com a responsable del seu propi grup d’investigació i l’any 2004 al departament de Microbiologia i Immunobiologia de la mateixa universitat. L’any 2006 és nomenada professora del Centre de Biologia Molecular i entre 2006 i 2009, cap de laboratori dels Max Perutx Laboratories, tots centres de la universitat de Viena.

L’any 2009 es trasllada a la universitat d’Umea, Suècia, com a cap del laboratori de Medicina d’Infecció Molecular i el 2014 passa a ser cap del laboratori de Microbiologia Mèdica. Entre 2013 i 2015 és també cap de departament d’Investigació d’Infeccions al centre Helmholtz de Braunschweig i l’Escola Mèdica de Hannover. L’any 2014 és nomenada «Professor Alexander Von Humboldt». Des de 2015 és directora de l’ Institut Max Planck de Biologia d’Infeccions i des de 2016 professora honorària a la universitat Humboldt de Berlin.

El novembre 2013 va ser cofundadora de l’empresa CRISP Therapeutics, basada a Cambridge, Massachusetts i Basilea, Suïssa, per explotar la metodologia de teràpia gènica humana. Ha guanyat importants premis internacionals com el Japan Prize 2017 (anomenat el premi Nobel del Japó), el L’Oréal-UNESCO 2016 per dones científiques, o el Princesa de Asturias 2015.
(1) (3) (4) (5)

Investigacions
Com alguns bacteris es defensen dels virus
Des dels seus primers temps a la universitat de Viena, any 2002, Charpentier estava interessada en un sistema de defensa d’alguns bacteris, anomenat CRISPR, sigles de l’expressió «Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats». Aquesta expressió fa referència a una seqüència del genoma del bacteri que és un palíndrom (es llegeix igual en un sentit i en el contrari) i que es va repetint. Intercalades amb les seqüències d’aquest tipus hi ha unes altres seqüències anomenades «espaiadores», que són similars a seqüències de genoma de virus. Aprofitant aquesta similitud, el bacteri pot introduir la seva seqüència espaiadora a l’ADN del virus juntament amb un enzim que talla la cadena d’ADN del virus i el destrueix. A més, copiant part de l’ADN del virus i inserint-lo en la seva pròpia seqüència, el bacteri pot reconèixer el virus si l’ataca de nou i destruir-lo tallant la cadena d’ADN del nou virus. El bacteri adquireix d’aquesta manera una mena de memòria que el fa immune a nous atacs.

Estudiar com s’introdueixen les seqüències de l’ADN del bacteri en el virus (normalment a través de l’altre tipus d’àcid nucleic, l’ARN), com s’afegeix l’enzim i com es dirigeix al punt de la cadena d’ADN del virus per tallar-la, va ser un dels principals objectius dels seus treballs a Viena fins a 2009.
(2) (4)

CRISPR-Cas9
Quan l’any 2009 Charpentier va començar a treballar a Umea, Suècia, el treball desenvolupat a Viena començava a donar els seus fruits. Amb els seus col·laboradors, havia identificat una bona part del mecanisme amb el que el bacteri es defensa de l’atac del virus:
– el bacteri genera una còpia d’ARN d’un segment del seu ADN espaiador,
– s’uneix l’ARN a un enzim anomenat Cas-9,
– la cadena d’ARN i enzim s’uneix a l’ADN del virus degut a la similitud de la seqüència espaiadora i l’enzim talla la cadena d’ADN del virus.
A l’octubre de 2010, Charpentier va presentar els seus resultats al CRISPR Meeting de Wageningen, Països Baixos. Faltava encara però identificar exactament com l’enzim es dirigeix al punt exacte de l’ADN del virus i el talla.

A la conferència de la Societat Americana de Microbiologia de San Juan, Puerto Rico de 2011, Emmanuelle Charpentier va trobar Jennifer Doudna, de la universitat de Califòrnia, Berkeley. De la col·laboració entre ambdues i els seus equips va sortir l’explicació final de com treballa l’enzim Cas-9 per tallar l’ADN del virus, publicada l’any 2012. CRISPR-Cas9 es podia considerar com una tècnica d’edició genòmica que permetia modificar seqüències d’ADN amb molta facilitat i precisió.

Des d’aleshores, laboratoris de tot el món han aplicat la tècnica CRISPR-Cas9, per plantes, ratolins de laboratori transgènics i tractament de malalties com el VIH i el paludisme. Es podria utilitzar també per corregir mutacions i malalties genètiques.

A la imatge següent, treta de la pàgina de Charpentier del Max Planck Institut (2), es pot veure:
1.- Una molècula d’ARN que reprodueix la seqüència d’ADN espaiador del bacteri (en vermell), juntament amb una altra molècula d’ARN.
2.- Unió de les dues molècules d’ARN
3.- Les dues molècules d’ARN juntes s’acosten a un lloc precís de l’ADN del virus identificat per la seqüència d’ADN espaiador. És en aquest punt on actua l’enzim Cas9 per tallar l’ADN del virus.

 

(2) (4)

Guerra de patents
La tecnologia CRISPR-Cas9 està immersa encara actualment en una guerra de patents. Descoberta per Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna i publicada conjuntament per ambdues el 2012, la patent va ser registrada el 2013 per Feng Zhang, bioquímic de l’Institut Tecnologic de Massachusetts (MIT). Mentre que Charpentier i Doudna havien fet el descobriment en bacteris, Zhang havia fet un pas endavant, estenent el procediment a organismes superiors com ratolins o inclús humans. La guerra no és tant entre investigadors sinó entre institucions, UC i MIT, amb segurament molts diners i prestigi en joc. Recentment, febrer 2017, una primera batalla ha estat guanyada per les investigadores, ja que el tribunal d’apel·lacions sobre patents dels Estats Units els ha donat la raó. El MIT però pot argumentar encara per protegir els desenvolupaments posteriors dels seus investigadors.
(6) (7)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 14 de juny de 2017

Fonts d’informació utilitzades
(1) Emmanuelle Charpentier. Curriculum Vitae. Max Planck Institute for Infection Biology. Berlin.
https://www.mpg.de/9343753/infektionsbiologie-charpentier
(2) «Emmanuelle Charpentier: An artist in gene editing». Max Planck Institute. Genetics. 07.02.2017. https://www.mpg.de/10729312/emmanuelle-charpentier
(3) 2016 L’Oréal-UNESCO For Women in Science Awards. Unesco.
http://www.unesco.org/new/en/natural-sciences/priority-areas/gender-and-science/for-women-in-science-programme/2016-awards/
(4) «The quiet revolutionary: How the co-discovery of CRISPR explosively changed Emmanuelle Charpentier’s life». Nature. 27 April 2016.
http://www.nature.com/news/the-quiet-revolutionary-how-the-co-discovery-of-crispr-explosively-changed-emmanuelle-charpentier-s-life-1.19814
(5) Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna. Premio Princesa de Asturias 2015
http://www.fpa.es/es/premios-princesa-de-asturias/premiados/2015-emmanuelle-charpentier-y-jennifer-doudna.html
(6) «Las investigadoras Charpentier y Doudna, inmersas en una “guerra de patentes” por su técnica de edición del genoma». Yahoo noticias. Europa Press, 5 de octubre de 2015.
https://es.noticias.yahoo.com/investigadoras-charpentier-doudna-inmersas-guerra-patentes-t%C3%A9cnica-edici%C3%B3n-081657395.html
(7) Jon Cohen. «Round one of CRISPR patent legal battle goes to the Broad Institute». Science News. Feb. 15, 2017.
http://www.sciencemag.org/news/2017/02/round-one-crispr-patent-legal-battle-goes-broad-institute

Publicat dins de biologia, Dones científiques | Comentaris tancats a Emmanuelle Charpentier

Nicola Spaldin

Nicola Spaldin (Easington, Regne Unit, 1969), química de formació, ha rebut el premi L’Oréal-Unesco 2017 per reinventar materials magnètics per la propera generació de dispositius electrònics.

Dades biogràfiques  
Nascuda a Easington, Regne Unit, com Nicola Ann Hill. Els seus pares portaven un centre de senderisme. Nicola es va afeccionar ben d’hora als espais oberts i a descobrir els territoris del seu voltant fent escalada, esquí de fons i muntanyisme. La seva afecció tampoc és aliena a que estudiés geologia juntament amb química a la universitat de Cambridge, on es va graduar el 1991. Entre 1991 i 1996, va fer el doctorat en química a la universitat de Califòrnia, Berkeley (Estats Units), en semiconductors i materials magnètics, estudiant-los a nivell molecular i atòmic. Quan buscava un tema d’investigació postdoctoral va trobar el professor Karin Rabe del departament de física aplicada de la universitat de Yale i es va traslladar d’un departament de química a un altre de física aplicada. En realitat no va ser un canvi d’especialitat ja que va estar sempre dins del seu interès per la física de materials.

Sempre ha tingut múltiples centres d’interès, com investigadora, escriptora, professora o administradora en el seu treball i escaladora, esquiadora i clarinetista en el seu temps lliure. Li agrada el treball multi-disciplinar i ha après molt sobre «com ensenyar» de la seva activitat no professional. Per exemple, diu, els músics tenen una perspectiva de l’ensenyament diferent de la que s’utilitza a la ciència.
(2) (4)

Carrera científica
Entre 1997 i 2011 va ser professora a la universitat de Califòrnia, Santa Barbara. L’any 1997 va començar a treballar en els materials multiferroics. Primer va fer estudis teòrics a través de models computacionals i després (2003), va aconseguir fabricar una fina làmina de ferrit de bismut (BiFeO3), que és ara el material multiferroic més estudiat.

L’any 2011 va anar com a cap del grup de Teoria de Materials de la universitat Politècnica Federal Suïssa de Zuric. Aquest prestigiós institut politècnic fundat el 1885, compta amb 21 premis Nobel guanyats per els seus investigadors, entre els que es compta Albert Einstein.

Ha guanyat nombrosos premis i distincions, americans i europeus. Entre els darrers, el premi Körber 2015, dotat amb 750.000 €, concedit anualment per la Fundació Körber d’Hamburg, Alemanya, per investigacions innovadores amb un gran potencial d’aplicació, o el premi L’Oréal-Unesco 2017, concedit per «la seva recerca sobre materials multiferroics, que podria conduir a una nova generació de components d’equipaments electrònics».
(1) (3) (4) (5)

Nicola Spaldin. Imatge de (3)

Investigació: materials multiferroics
Durant la seva estada a Yale, 1997, treballant amb materials ferroelèctrics, un company del laboratori li comenta que no existeixen materials magnètics ferroelèctrics, és a dir, aquells que presenten alhora característiques ferromagnètiques i ferroelèctriques en la mateixa fase. Nicola es demana: Com és que no existeixen materials magnètics ferroelèctrics? Aquesta pregunta es converteix per Nicola en la pregunta més interessant del món i la fa objecte de ser el tema central de la seva investigació quan, pocs mesos després, comença com professora adjunta (assistant professor) a la universitat de Califòrnia, Santa Barbara. Nicola, sense fer cas de consells que li recomanaven que es dediqués a una línia d’investigació més segura, que li permetés publicar i anar fent mèrits en la seva carrera, comença a estudiar les enciclopèdies de materials magnètics juntament amb l’únic llibre existent sobre ferroelectricitat i descobreix que aquests materials impossibles ja tenen un nom: materials multiferroics.

Aprofitant la seva formació i experiència en teoria d’estructura electrònica, Nicola Spaldin es dedica a crear models computacionals dels virtuals materials magnètics ferroelèctrics, per estudiar les seves propietats i el 2000 publica l’article titulat: «Per què hi ha tan pocs magnètics ferroelèctrics» (6), que suposa una primera exposició teòrica detallada de les característiques d’aquests materials. Spaldin explica que aquests materials són rars perquè, d’entrada, les estructures electròniques dels elements que presenten aquestes propietats són contràries: la ferroelectricitat requereix que estiguin buits uns determinats nivells electrònics (orbitals d) i el ferromagnetisme requereix que aquests nivells estiguin parcialment ocupats. Els materials que presentin alhora ambdues propietats hauran de tenir una de les propietats a travès d’un mecanisme alternatiu, per exemple. El març de 2001, Nicola Spaldin va organitzar la primera sessió mai feta sobre materials multiferroics, durant la trobada anual de la Societat Americana de Física, que va donar lloc a moltes altres posteriorment.

El primer gran èxit arriba però 3 anys més tard, quan el 2003, en col·laboració amb Ramamoorthy Ramesh (nascut a Índia, especialista en materials de la universitat de Califòrnia Berkeley), va aconseguir fabricar una làmina prima de ferrit de bismut (BiFeO3), que ara és el material multiferroic més estudiat. La publicació de la troballa va fer que molts grups de recerca i laboratoris industrials s’interessessin per els multiferroics i que Nicola Spaldin fos coneguda com «the multiferroics lady».

Els nous materials multiferroics tenen un gran interès per la possibilitat de produir modificacions magnètiques a travès només d’un potencial elèctric. Això permetrà sistemes informàtics ultra-ràpids,  extremadament reduïts i altament eficients energèticament.
(3) (5) (6)

Darrers avenços en materials multiferroics
El passat setembre de 2016, científics de la universitat de Cornell, Ithaca, New York, EE.UU, han publicat un article a la revista Nature en el que donen compta d’un material, superxarxa li diuen, formada per LuFeO3 / FeO, que mostra propietats magnetoelèctriques a una temperatura de 281 K. Les xuperxarxes però estan per ara restringides als laboratoris d’investigació. S’espera que els sistemes informàtics fabricats amb aquests materials consumeixin fins a 100 vegades energia elèctrica que els actuals.
(10) (9)

Glosari
Ferromagnetisme, ferroelectricitat
Ferromagnetisme és el fenomen per el qual certes substàncies presenten un moment magnètic espontani, que pot ser anul·lat per aplicació d’un camp magnètic extern. La modificació del moment magnètic no depèn només del camp magnètic extern sinó també de la «història» de la imantació prèvia del material, el que dona lloc al conegut com cicle d’histèresi (12). Els imants naturals, formats per un mineral de ferro com la magnetita per exemple, són coneguts des de l’època de la Grècia antiga. El prefix «ferro» de la paraula ferromagnetisme es refereix justament a que els primers imants naturals descoberts tenien ferro en la seva composició, però són també ferromagnètics el cobalt i el niquel i compostos sense ferro.

Ferroelectricitat és el fenomen per el qual certes substàncies presenten una polarització elèctrica espontània, que pot ser anul·lada per aplicació d’un camp elèctric extern. També presenten un cicle d’histèresi quan són sotmesos a un camp elèctric extern contrari a la seva polaritat. La ferroelectricitat va ser descoberta el 1920. Els efectes ferroelèctrics i ferromagnètics depenen de la temperatura i no es presenten per sota d’una determinada temperatura, la temperatura de Curie.
(7) (8)

Materials magnetoelèctrics
Són materials en els que es pot induir polarització elèctrica per l’aplicació d’un camp magnètic i polarització magnètica per l’aplicació d’un camp elèctric. Aquest fet, anomenat efecte magnetoelèctric, ja va ser conjecturat per Pierre Curie el 1894, però no va ser fins l’any 1959 que va ser trobada una explicació teòrica (I. Dzyaloshinskii) i una confirmació experimental (D. Astrov). L’efecte pot trobar-se en materials purs com l”oxid de crom (Cr2O3) o en compòsits (agregats de diferents materials). Quan es presenten alhora ambdues polaritzacions i existeix acoblament dels dos camps, magnètic i elèctric, es parla de materials multiferroics.

El 1973 s’havien trobat uns 80 compostos magnetoelèctrics, però ha estat recentment quan aquests materials s’estan estudiant abastament, per superar alguns inconvenients per el seu ús, com són, que s’obtenen a molt altes pressions i que les propietats magnètiques apareixen per sota de la temperatura ambient.
(11)

Fonts d’informació utilitzades
(1)  Nicola Spaldin rep el premio L’Oréal 2017 en París. 23.03.2017. Escola Federal Politècnica de Zuric.  http://www.theory.mat.ethz.ch/news-and-events/theory-news/2017/03/nicola-spaldin-receives-loral-unesco-for-women-in-science-award.html
(2) Nicola Spaldin. Physics Central. American Physical Society. 2017.
http://www.physicscentral.com/explore/people/spaldin.cfm
(3) ETH professor Nicola Spaldin receives the 2015 Körber Prize. Press release. 03.06.2015
https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2015/06/koerber-prize.html
(4) Escola Federal Politècnica de Zuric.
http://www.theory.mat.ethz.ch/people/person-detail.html?persid=177264
(5) Nicola Spaldin, «Multiferroics and me». Science. Careers. 16.06.2015.
http://www.sciencemag.org/careers/2015/06/multiferroics-and-me
(6) Why Are There so Few Magnetic Ferroelectrics?
Nicola A. Hill (l’any 2000 Nicola Spaldin es deia Nicola Hill)
Materials Department, University of California, Santa Barbara, California 93106-5050
J. Phys. Chem. B, 2000, 104 (29), pp 6694–6709
http://www.esmf.ethz.ch/speakers/spaldin1-ppt
(7) Ferroelectricity. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Ferroelectricity
(8) Cicle d’histèresi magnètica.
http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/2750/2957/html/24_histresis_magntica.html
(9) Francisco R. Villatoro. «Una superred multiferroica que es magnetoeléctrica casi a temperatura ambiente» 27.09.2016.   http://francis.naukas.com/2016/09/27/un-material-multiferroico-magnetoelectrico-a-temperatura-ambiente/
(10) ‘Atomic sandwiches’ could make computers 100X greener. Science Daily. 04.10.2016.
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161004134840.htm
(11) Magnetoelectric materials:  https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetoelectric_effect

Publicat dins de Dones científiques, física, materials | Comentaris tancats a Nicola Spaldin

Maria Blasco Marhuenda

María Blasco Marhuenda, (Verdegás, Alicante, 1965), bioquímica reconeguda internacionalment, especialista en telòmers, que són unes parts del nucli cel·lular que tenen un paper clau en els processos cancerosos i en l’envelliment.

Dades biogràfiques
Va nèixer a Verdegàs, zona rural d’Alacant, en el sí d’una família humil, sense tradició científica. Li agradava estudiar de tot i no va ser fins que va sentir una classe d’orientació universitària sobre enginyeria genètica, que se li va despertar la passió per la ciència, segons explica ella mateixa (12). Entre 1983 i 1988 estudia ciències biològiques a la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) i l’any 1993 obté el doctorat en bioquímica i biologia molecular al Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (UAM-CSIC), sota la direcció de Margarita Salas (2). Va fer una estada de quatre anys a Nova York i després va tornar a Madrid. Te un fill de 10 anys.
(1) (2) (3) (4)

Carrera científica
Entre 1993 i 1997 va treballar al Cold Spring Harbor Laboratory, New York (USA), amb Carol Greider, que després seria premi Nobel de Medicina 2009 per la descripció dels telòmers i el descobriment de la telomerasa. L’any 1997 va tornar a Espanya, al Centro Nacional de Biotecnología de Madrid, per dirigir el seu propi grup d’investigació. L’any 2003 va anar al Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) com a directora del programa d’oncologia molecular i cap del grup Telòmers i Telomerasa i el 2005 va ser nomenada vice-directora d’investigació bàsica. Des del 22.06.2011 és directora del CNIO. Va ser nomenada per el Patronat del Centre del que formava part, entre d’altres Joan Massagué. En el mateix dia, es va decidir incorporar al comitè científic Josep Baselga. Massagué i Baselga són dos reconeguts oncòlegs que treballen a Nova York (2). Amb aquest nomenament, María Blasco substituïa Mariano Barbacid, oncòleg de prestigi mundial, que havia presentat la seva dimissió per discrepàncies amb el ministeri de Ciència i Tecnologia dos anys abans.

Maria Blasco a la universitat d’Alacant. 2012

Forma part de l’Organització Europea de Biologia Molecular (EMBO) i de nombrosos comitès científics. Ha rebut diferents premis, com el Josef Steiner d’Investigació del Càncer, el Rei Jaume I, el Körber de Ciència Europea, l’Alberto Sols, el de la Fundació Lilly d’Investigació Preclínica, el Santiago Ramón y Cajal d’Investigació en Biologia o la medalla d’or de l’EMBO.

María Blasco és cofundadora de l’empresa Life Lenght, dedicada a explotar comercialment, sota llicència del CNIO, la tecnologia de longitud de telòmers associada a l’esperança de vida dels individus.
(3) (6) (7) (8)

Investigacions
María Blasco i el seu grup estudien els mecanismes a través dels quals les cèl·lules tumorals són immortals i, en canvi, les cèl·lules normals moren desprès d’un cert nombre de divisions. L’enzim telomerasa és present en més del 95% de tots els tipus de càncer en humans i absent en les cèl·lules normal del cos. D’altra banda, l’escurçament dels telòmers està associat al procés d’envelliment.

Els objectius del grup són: generar models de ratolins modificats genèticament per provar estratègies anticàncer i antienvelliment basades en els telòmers i la telomerasa, desxifrar la relació entre els telòmers i les vies de reparació de l’ADN, estudiar el paper de l’ARN no codificant dels telòmers, provar teràpies gèniques basades en la telomerasa i aclarir el paper dels telòmers i la telomerasa en les estratègies basades en cèl·lules mare.
(7) (9)

A continuació es detallen algunes de les investigacions més rellevants de Maria Blasco.

Telòmers i telomerasa
Entre 1993 i 1997, durant la seva estada al Cold Spring Harbor, va descobrir el mecanisme de l’acció de l’enzim telomerasa en el manteniment de la longitud dels telòmers. Segons ella mateixa declara, va ser el descobriment més emocionant de la seva vida, el seu moment eureka (4). A l’any 1993 encara no havia estat descoberta cap molècula responsable d’aquesta acció. María Blasco va identificar com a responsable el component ARN (gen) de la telomerasa i el 1995 va publicar el descobriment a la revista Science. Després, mitjançant l’enginyeria genètica, va generar un ratolí sense el gen de la telomerasa i va demostrar que era aquest gen el responsable de la fabricació de la telomerasa. Aquest descobriment va obrir un nou camp en el tractament del càncer i en el coneixement dels processos d’envelliment. Si la telomerasa era la responsable de mantenir la longitud dels telòmers de les cèl·lules canceroses i per tant, de que aquestes es dividissin molt més que les cèl·lules normals, fent créixer el tumor, es podia provar d’eliminar el gen de la telomerasa o reduir la seva presència a la cèl·lula com estratègia anticancerígena. Quant als processos d’envelliment, introduir la telomerasa a les cèl·lules facilitaria el manteniment de la longitud dels telòmers, detenint l’envelliment cel·lular i allargant la vida de l’individu. Cal dir que, tot i que s’han fet progressos, la complexitat del càncer i dels processos d’envelliment no ha permès arribar a resultats definitius per aquesta via.
(4) (7)

Tractament del càncer de pulmó
En un article publicat el 2015 (10bis), María Blasco i altres expliquen una nova estratègia per atacar el càncer de pulmó. Fins aleshores s’havia seguit la tècnica d’inhibició de la telomerasa en cèl·lules canceroses, explicada en el paràgraf anterior. Aquesta tècnica estava en fase d’assaigs clínics per alguns tipus de càncer. En aquesta ocasió, el grup de Maria Blasco del CNIO en col·laboració amb altres centres d’investigació van provar d’actuar sobre els telòmers, però sense alterar la telomerasa. Van seleccionar una de les sis proteïnes anomenades shelterines (de l’anglès shelter, refugi) que protegeixen els telòmers, la TRF1. Bloquejant aquesta proteïna en les cèl·lules canceroses, van eliminar la protecció dels telòmers i van trobar que les cèl·lules morien o entraven en senescència de forma immediata. Aquest procediment, provat en ratolins, frena el creixement del tumor, però té efectes tòxics, encara que tolerables. María Blasco diu que han trobat «un nou taló d’Aquiles del càncer» (5). Després de més de quatre anys de treballs, que han donat resultats, la fase següent és trobar socis a la indústria farmacèutica per desenvolupar els fàrmacs i fer les proves clíniques
(5) (10) (11)

Glosari (Wikipèdia)
Telòmers
Els telòmers són l’extrem dels cromosomes de les cèl·lules eucariotes, cèl·lules amb nucli, les de la gran majoria d’éssers vius. En els cromosomes hi ha dos tipus d’ADN, el codificant, que conté el codi genètic i el no codificant, una part del qual forma els telòmers. Els telòmers mantenen la integritat de les terminacions dels cromosomes i ajuden a la correcta divisió cel·lular.

Es creu que els telòmers estan relacionats amb l’envelliment i la carcinogènesi. L’ADN que forma els telòmers no es duplica completament en cada divisió cel·lular de forma que, amb cada divisió, es fa una mica més curt. Quan la longitud del telòmer es redueix fins a cert punt, s’interromp el cicle de divisions de la cèl·lula. En els humans, es calcula que aquest punt límit arriba després d’unes 2.000 divisions. La reducció de la longitud dels telòmers no només provoca que la cèl·lula no es pugui duplicar, sinó que fa que esdevingui inviable, amb el que es posa en marxa el procés d’apoptosi o mort cel·lular programada.

Quant a la carcinogènesi, se sap que en cèl·lules canceroses és present l’enzim telomerasa, que després de cada divisió cel·lular reinstaura la longitud dels telòmers i fa que aquestes cèl·lules puguin continuar dividint-se moltes més vegades que les cèl·lules sanes, fent créixer el tumor.

Telomerasa
La telomerasa és un enzim format per un complex proteïna – àcid ribonucleic, present en cèl·lules germinals, en teixits fetals i en cèl·lules mare poc diferenciades. Replica l’ADN dels extrems dels cromosomes de les cèl·lules eucariotes i permet l’allargament dels telòmers. La telomerasa és reprimida en les cèl·lules dels organismes madurs després del naixement, fet que provoca l’escurçament dels telòmers en cada divisió cel·lular.

Es podria pensar que un tractament amb telomerasa allargaria la vida de les cèl·lules i dels individus, que seria com un fàrmac d’immortalitat. Però també se sap que l’agressivitat de les cèl·lules tumorals està relacionada amb el seu nivell de telomerasa de forma que, quant més alt és el nivell de telomerasa més ràpidament es desenvolupa el tumor. Així, la telomerasa podria evitar la mort cel·lular i, com a conseqüència, l’envelliment de l’organisme, però no evitaria altres malalties i acabaria provocant la mort per càncer.

Fonts d’informació utilitzades
(1) María Blasco Marhuenda. https://es.wikipedia.org/wiki/Mar%C3%ADa_Blasco_Marhuenda
(2) En aquest mateix blog:
Margarita Salas,  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=1114
Joan Massagué,  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=719
Josep Baselga,  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=764
(3) CNIO. Biosketch: María A. Blasco
https://www.cnio.es/es/grupos/plantillas/curriculum.asp?pag=39
(4)  José Luis Barbería. Entrevista a Maria Blasco. El País. 13.10.2016.
http://elpaissemanal.elpais.com/documentos/cientifica-maria-blasco-entrevista/
(5) «El equipo de María Blasco logra destruir las células cancerígenas» Diario Información. 14 de mayo de 2015.
http://www.diarioinformacion.com/cultura/2015/05/14/equipo-maria-blasco-logra-destruir/1632347.html
(6) «La investigadora María Blasco sustituye a Barbacid al frente del CNIO». El País. 22.06.2011.  http://sociedad.elpais.com/sociedad/2011/06/22/actualidad/1308693601_850215.html
(7) María Blasco Marhuenda. Premio FL de Investigación Biomédica Preclínica 2010
http://www.fundacionlilly.com/es/cvs/premios-de-investigacion-biomedica/maria-blasco-marhuenda.aspx
(8) Life Length. http://www.lifelength.com
(9) CNIO. Telomeres and telomerasa group
https://www.cnio.es/ing/grupos/plantillas/presentacion.asp?grupo=50004259
(10) CNIO. Research highlights.
https://www.cnio.es/ing/grupos/plantillas/investigacion.asp?pag=37
(11) María García-Beccaria,…Maria Blasco…i altres. «Therapeutic inhibition of TRF1 impairs the growth of p53-deficient K-RasG12V- induced lung cancer by induction of telomeric DNA damage». EMBO Molecular Medicine, Volume 7, Issue 7, July 2015, pages 930-949.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.15252/emmm.201404497/full

Publicat dins de biologia, Dones científiques | Comentaris tancats a Maria Blasco Marhuenda

Margarita Salas Falgueras

Margarita Salas Falgueras, (Canero, Asturias, 30.11.1938), bioquímica d’anomenada internacional. Va descobrir un procediment de duplicació de l’ADN utilitzat ara arreu del món.

Dades biogràfiques
Nascuda en plena guerra civil a Canero, un petit poble de la costa d’Asturias, el seu pare era metge psiquiatra i la seva mare mestra. La família es va traslladar a Gijón quan Margarita tenia 1 any, tot just acabada la guerra. El 1954 va acabar el batxillerat i un any després, fet el curs preuniversitary, es va traslladar a Madrid per estudiar el primer curs de ciències, que es deia «selectiu» i servia per diferents carreres de ciències. Margarita dubtava entre medicina i química i es va decidir finalment per la química, atès que li agradava el treball de laboratori.
Quan va acabar el 3r any de carrera va tenir l’oportunitat que va marcar la seva vida. Durant l’estiu va conèixer Severo Ochoa, bioquímic que havia estat guardonat amb el Premi Nobel de medicina 1959 per el descobriment dels mecanismes de la síntesi dels àcids nucleics, ADN i ARN. Severo Ochoa, cosí del pare de Margarita, era nascut a Luarca, Asturias i s’havia exiliat als Estats Units al començar la guerra civil. Havia anat a la seva terra a donar una conferència sobre els seus descobriments, que va encantar Margarita. Severo Ochoa, donat l’interès mostrat per Margarita, li va enviar un llibre de bioquímica des dels Estats Units.
Acabada la carrera de química va decidir dedicar-se a la bioquímica i va seguir el consell de Severo Ochoa, amb el que seguia en contacte, de fer una tesi doctoral amb Alberto Sols, bioquímic de la Universitat Complutense de Madrid (UCM) format en Estats Units. Margarita Salas diu que Alberto Sols era molt bon científic però molt masclista, que no l’hauria agafat si no hagués anat recomanada per Ochoa (4)
Es va casar el 1963 amb Eladio Viñuela, bioquímic que també feia el doctorat amb Alberto Sols. L’agost de 1964, un cop acabades les seves tesis, van decidir marxar junts a Nova York al laboratori de Severo Ochoa, on van romandre 3 anys. De tornada a Espanya el 1968 va ser professora de la UCM i 6 anys després també investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Té una filla.
(1) (2)

Margarita Salas. Imatge Wikimedia Commons.

Carrera científica
Durant la seva estada a Nova York, va determinar la direcció de lectura del codi genètic i va descobrir els mecanismes d’iniciació de la síntesi de proteïnes. Entre 1967 i 1977 va treballar al CSIC estudiant el comportament del bacteriòfag Phi 29, tant el seu aspecte i desenvolupament (morfogènesi) com els mecanismes de transcripció genètica. A partir de 1977 el Phi29 ha estat la seva principal línia d’investigació, al Centro de Biología Molecular «Severo Ochoa» de Madrid. Ha estudiat la duplicació de la cadena d’ADN i el paper de la proteïna unida covalentment (l’enllaç covalent és un tipus d’enllaç entre àtoms) a un punt de l’ADN en el començament de la duplicació.

Ha format part del comitè científic assessor del Max-Planck Institute für Molekulare Genetik de Berlín (1989-1996) i de l’Institut Pasteur (2001). Des de 1997 és presidenta de la Fundación Severo Ochoa. Ha tingut nombrosos premis i reconeixements a la seva carrera científica,com el Premi Rey Jaume I d’Investigació 1994 o el Premio Nacional de Investigación Ramón y Cajal 1999. L’any 2007 va ingressar a l’Acadèmia Nacional de Ciències dels Estats Units, sent la primera espanyola en aconseguir-ho. Forma part també d’altres societats científiques europees i americanes.
(3) (4) (5) (6)

Investigacions
Amb Severo Ochoa a Nova York
Els 3 anys, de 1964 a 1967, que Margarita Salas va passar a Nova York va ser els millors de la seva vida científica. No només per el que ella i el seu marit van aprendre de biologia molecular al costat d’Ochoa, que va ser el fonament del seu treball i docència a la tornada a Espanya, sinó també per el rigor experimental i l’entusiasme per la recerca que els va transmetre.
Cal pensar que Francis Watson i James Crick, de la universitat de Cambridge, Regne Unit, havien descobert el 1953 l’estructura de doble hèlix de l’ADN, per el que van rebre el premi Nobel de medicina de 1962 i que el mateix Severo Ochoa havia rebut el Nobel de 1959, com ja s’ha comentat. Eren els anys en els que s’estava descobrint el «misteri de la vida» i s’especulava amb la possibilitat de crear vida al laboratori. En aquest ambient, Margarita Salas i el seu marit comencen a treballar amb un dels protagonistes de l’avantguarda de la ciència del moment. Severo Ochoa va decidir que Margarita i el seu marit treballessin en grups separats, per donar a cadascú ple protagonisme sobre el seu treball. Cal pensar que aleshores encara era menys reconegut que ara el treball de les dones.
En aquells tres anys, Margarita va col·laborar en el coneixement de l’ADN com a portador del codi genètic. Aquest codi es pot desxifrar llegint la seqüència en la que estan col·locades les peces que constitueixen l’ADN, anomenades nucleòtids. Margarita va descobrir la direcció de lectura dels nucleòtids de la cadena d’ADN. També va descobrir dues proteïnes de les que va demostrar que eren involucrades en la iniciació de la síntesi de proteïnes.
(6) (7)

Bacillus subtilis bacteriòfag Phi29
Després de la seva estada a Nova York, Margarita Salas i el seu marit van tornar a Espanya el 1967. Es van trobar amb un desert científic i volien posar en pràctica el que havien après. Eladio Viñuela, el seu marit, va decidir deixar per ella el tema del bacteriòfag Phi29 que havien començat junts i dedicar-se a un nou camp, la pesta porcina africana. Margarita reconeix que, portar ella sola la investigació, era una manera de deixar de ser la dona d’Eladio Viñuela i ser reconeguda per el seu treball.

Va començar a estudiar el procediment de transcripció de la informació de l’ADN del bacteriòfag i va trobar una proteïna lligada per enllaç covalent a un punt de la cadena d’ADN, el que es coneix com final «5’ (5 prima) del nucleòtid». Més tard va poder demostrar que aquesta proteïna actuava com iniciadora del procés de duplicació de l’ADN.

El treball amb el bacteriòfag Phi29 li ha donat molts interessants resultats, fins al punt de fer una patent que ha reportat grans beneficis econòmics. La patent està relacionada amb la reacció en cadena de la ADN polimerasa que multiplica el nombre de còpies d’ADN d’una mostra. Margarita Salas va descobrir que quan el virus Phi29 infecta el bacteri Bacillus subtilis, produeix entre d’altres proteïnes, l’enzim ADN polimerasa viral. Aquest enzim, conegut comercialment com «Phi29 pol», té propietats ideals per fer còpies d’ADN i en particular, per produir cadenes d’ADN extremadament llargues. L’explotació de la patent d’aquest procediment de duplicació de l’ADN, adquirida per l’empresa americana Amersham Biosciences, ha produït bons ingressos al CSIC des de l’any 2003 fins el 2009 en que va expirar.

L’any 1993, Kary Mullis va guanyar el premi Nobel de química per la invenció del mètode de la reacció en cadena de la polimerasa, conegut com el mètode PCR, basat en part en el treball de Margarita Salas. El mètode PCR permet produir milions de còpies de qualsevol fragment d’ADN.
(1) (6) (8) (9)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 8 de març de 2017“.

Fonts d’informació utilitzades

Fonts d’informació utilitzades
(1) Margarita Salas. Agenda Ciudadana de Ciencia e Innovación.
http://www.reto2030.eu/export/download/descargas_web_agenda_ciudadana/MARGARITA_SALAS_ES.pdf
(2) César Coca. Margarita Salas: La muerte me asusta. Diario Sur. 8 de junio de 2015.
http://www.diariosur.es/sociedad/201506/01/margarita-salas-muerte-asusta-20150601201511.html
(3) Centro de biologia molecular Severo Ochoa. CSIC. Madrid.
http://web4.cbm.uam.es/joomla-rl/index.php/es/index.php?option=com_content&view=article&id=401
(4) Margarita Salas. Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.
http://www.rac.es/2/2_ficha.php?id=175&idN3=6&idN4=40
(5) Real Academia Española. http://www.rae.es/academicos/margarita-salas-falgueras
(6) Margarita Salas. «My life with bacteriophage phi29». The Journal of Biological Chemistry. November 2, 2012.   http://www.jbc.org/content/early/2012/11/02/jbc.X112.433458.full.pdf
(7) «La doble hèlix de l’ADN» en aquest mateix blog
http://www.deciencia.net/descobriment/?p=117
(8) Benito Garrido. «Margarita Salas: La financiación de la investigación ha ido a peor». Forbes, 27.10.2016.
http://forbes.es/actualizacion/6567/margarita-salas-la-financiacion-de-la-investigacion-ha-ido-a-peor
(9) Patentes históricas: La Polimerasa. Patentes y Marcas. 24.02.2014,
http://www.madrimasd.org/blogs/patentesymarcas/2014/patentes-historicas-la-polimerasa/

Publicat dins de biologia, Dones científiques | Comentaris tancats a Margarita Salas Falgueras

Alícia Casals Gelpí

Alícia Casals Gelpí, (Barcelona, 27.01.1955), enginyera, especialista en robòtica aplicada a la medicina amb reconeixement internacional.

Biografia
Va néixer a Barcelona l’any 1955. Va estudiar a l’Escola d’Enginyers Industrials de Barcelona i va obtenir el títol d’enginyera, especialitat electricitat-electrònica, el 1977. Va fer un doctorat en informàtica, visió per ordinador, a la universitat Politècnica de Catalunya (UPC) obtenint el títol el 1983. Està casada i té dos fills.
(1) (2) (3)

Alícia Casals. Imatge treta de (1)

Carrera científica
El 1976 va iniciar la seva carrera investigadora al laboratori d’Automàtica de l’ Escola d’Enginyers Industrials de Barcelona, creada per el professor Gabriel Ferraté i Pascual el 1963. Des de l’any 1990 és catedràtica d’Arquitectura i Tecnologia de Computadors a la UPC. El seu camp de recerca és el dels sistemes robòtics i de control d’aplicacions mèdiques i quirúrgiques. Dirigeix el Grup de Robòtica i Visió en el Centre de Recerca en Enginyeria Biomèdica de la UPC i és investigadora associada de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC).

Actualment és presidenta del comité de Biorobòtica de la Societat Internacional d’Enginyers Biomèdics (IEEE-EMBC, sigles en anglès de l’Institut of Electrical and Electronics Engineers – Engineering in Medicine and Biology Society). Ha rebut, entre altres guardons, el Premi Internacional de Tecnologia Barcelona 92 (1992), el Premi Ciutat de Barcelona (1996) i la Medalla Narcís Monturiol al mèrit científic i tecnològic de la Generalitat de Catalunya (1998).

El febrer de 2011, Alícia Casals va posar en marxa l’empresa Rob Surgical Systems S.L., nascuda de l’IBEC i la UPC, dedicada al disseny, desenvolupament i llançament al mercat de sistemes robòtics d’aplicació mèdica. Alícia Casals és la seva presidenta. El sistema robòtic Bitrack és un dels primers desenvolupaments de l’empresa.
(1) (2) (3) (4)

Investigacions
El grup de l’IBEC que lidera Alícia Casals contribueix al lent però continuat avenç de la robòtica aplicada a la medicina, en el camp de l’ajuda als discapacitats, rehabilitació i assistència a la cirurgia. La participació en el projecte Hyper, el disseny de robots que puguin interactuar amb el cos humà per assistir persones amb discapacitats en la seva tasca diària o la investigació en robots quirúrgics són algunes de les línies d’investigació del grup.
(5)

Projecte Hyper
Hyper és un projecte de neurorobòtica de l’IBEC, el CSIC i altres centres d’investigació i empreses espanyoles, amb finançament de la Comunitat Europea. Hyper desenvolupa neuropròtesis híbrides (connectades al cervell i al computador) per la compensació funcional i rehabilitació de trastorns motors en activitats de la vida diària. Combinant estructures biològiques i artificials, Hyper posa l’accent en el disseny i fabricació de nous dispositius per salvar les limitacions corrents de les rehabilitacions de casos d’accidents vasculars cerebrals, paràlisi cerebral i lesions de medul·la espinal. El grup de l’IBEC investiga en nous algorismes de control d’accions específiques, com la transició d’estar assegut a estar dempeus o el fet de mantenir l’acció de caminar normalment, sota pertorbacions internes o externes. Aquest control ha d’aconseguir mantenir l’estabilitat donant resposta a activitats musculars impredictibles, conseqüència de les teràpies de rehabilitació, o a la fatiga o a accions del propi pacient.
(5) (6)

Robot per la rehabilitació de nens amb trastorns motrius greus
La Fundació de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya i l’Hospital Sant Joan de Déu (HSJD), amb finançament de Recercaixa (Obra Social la Caixa), han desenvolupat un sistema robòtic de baix cost per a la rehabilitació de nens amb trastorns motrius greus. Malalties neurològiques que afecten els infants, com les lesions medul·lars i les lesions cerebrals, tenen com a conseqüència que no puguin caminar de forma normal. Els equips robòtics dels centres de rehabilitació acostumen a ser de grans dimensions i elevat cost.

El robot dissenyat per Alícia Casals (IBEC) i la doctora Julita Medina (HSJD) ajuda els nens amb aquestes malalties d’origen neurològic. Sent de baix cost, és un aparell que es pot tenir al domicili per ser utilitzat en la marxa de forma diària. Té un sistema de suspensió motoritzada que permet controlar el grau de recolzament sobre la cinta i uns braços retràctils que ajuden en els moviments. El sistema d’ajuda a la marxa sobre la cinta de córrer tradicional, s’adapta a les necessitats del nen en tot moment. Un sistema d’avaluació permet l’usuari conèixer el seu progrés, el que és un factor motivador clau per l’èxit de moltes teràpies. El nou robot estalvia el cost de la intervenció dels professionals fisioterapeutes en el moment de l’exercici, que era imprescindible fins ara.
(7) (8)

Bitrack
Bitrack és un robot per a cirurgia laparoscòpica, desenvolupat per l’empresa Rob Surgical Systems S.L. La cirurgia laparoscòpica és una tècnica quirúrgica que permet la visió i manipulació de l’interior de la cavitat pelviabdominal. El robot va ser dissenyat sota la supervisió mèdica del Dr. Javier Magriñà, cirurgià de la Clínica Mayo (Arizona, USA) i la supervisió tècnica del Dr. Josep Amat, professor i cap de robòtica del Centre de Recerca d’Enginyeria Biomèdica de la UPC. Proporciona major flexibilitat i modularitat i és més eficient que els sistemes actuals. Ofereix els avantatges d’una cirurgia mínimament invasiva, reduint els riscos d’infecció i escurçant els temps de recuperació. Permet un bon control i mobilitat dels equips quirúrgics i visió i accés a llocs difícils.
(9)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 22 de febrer de 2017“.

Fonts d’informació utilitzades
(1)  Exposició: 16 científiques catalanes
http://16cientifiquescatalanes.blogspot.com.es/search/label/16%20CIENTIFIQUES%20CATALANES
(2) Biografia de l’Institut d’Estudis Catalans de 2006:
http://publicacions.iec.cat/repository/pdf/00000067%5C00000079.pdf
(3) Alícia Casals Gelpí. Universitat Politècnica de Catalunya.
http://people-esaii.upc.edu/people/alicia/?lang=en
(4) Rob Surgical Systems S.L.  http://www.robsurgical.com/
(5) Institute for bioengineering of Catalonia    http://www.ibecbarcelona.eu/robotics
(6) El projecte Hyper    http://www.neuralrehabilitation.org/projects/HYPER/index.htm
(7) Desarrollo de un sistema robótico de bajo coste de ayuda a la rehabilitación para niños
https://www.youtube.com/watch?v=5pgxlbD1mIw
(8) Sala de premsa. UPC. «Robòtica per ajudar a caminar a nens amb trastorns motors greus» 15 d’octubre 2014.
http://www.upc.edu/saladepremsa/al-dia/mes-noticies/robotica-per-ajudar-a-caminar-a-nens-amb-trastorns-motors-greus
(9) The Bitrack system. 13.02.2015.
http://surgrob.blogspot.com.es/2015/02/the-bitrack-system.html

Publicat dins de Científics propers, Dones científiques, informàtica | Comentaris tancats a Alícia Casals Gelpí

Pilar Bayer Isant

Pilar Bayer Isant, (Barcelona, 13 de febrer 1946), matemàtica, especialista en teoria de nombres de nomenada internacional. Ha treballat en aspectes teòrics relacionats amb les tecnologies digitals i de transmissió de la informació.

Biografia
El seu pare era catedràtic de saxo al Conservatori de Barcelona. De ben petita, anava a classes de solfeig, de violí i de piano. Quan va entrar a la facultat, ja havia fet els 8 cursos de la carrera de piano. Els avis paterns eren mestres i l’avi havia estudiat també dos cursos, 1877 i 1878, a la facultat de matemàtiques de Barcelona. Guarda un bon record de l’Escola Montessori on va anar fins als 8 anys. Allà la deixaven aprendre segons la seva pròpia iniciativa. Creu que aquest mètode la va marcar per tota la vida.
A l’institut Maragall de Barcelona, va tenir a Griselda Pascual com a professora de matemàtiques durant 7 anys, fet que va contribuir decisivament a la seva dedicació posterior a les matemàtiques. Paral·lelament estudiava piano i, abans d’acabar la llicenciatura a la universitat de Barcelona l’any 1968, ja era professora de piano. Va escollir la teoria de nombres com especialitat i va aprofitar les beques «Lora Tamayo», que s’acabaven de crear, per fer el doctorat. Mentre feia la tesi, va fer també classes als instituts Boscan i Maragall, durant 1 any, i a les dues universitats Central i Autònoma, que havia a Barcelona. Va acabar la tesi l’any 1975 i la va presentar el mateix dia que presentava la seva Griselda Pascual. Juntament amb Assumpció Català, que es va doctorar l’any 1971, eren les primeres dones doctores en matemàtiques de la universitat de Barcelona.
(1) (2) (3) (4) (10)

Pilar Bayer. Imatge treta de (5)

Carrera científica
L’any 1975, va anar 3 anys i mig a la universitat de Regensburg, Alemanya, com a professora i investigadora i va ser a més, pianista de la coral de la universitat. Era la única dona de la facultat. Cal remarcar que, en els anys 70’s, no era tan habitual com és ara fer una estada científica a l’estranger. De tornada va obtenir per oposició la plaça d’Agregada d’Àlgebra a la universitat de Santander. Un any més tard es va traslladar a la universitat Autònoma de Barcelona i un any després, 1982, va accedir a la càtedra d’Àlgebra de la universitat de Barcelona. Aquest any 1982 va tenir el seu fill. Entre els anys 1986 i 1997, va impulsar el Seminari de Teoria de Nombres, en el que es van tractar temes capdavanters de la teoria de nombres, com la demostració del teorema de Fermat per Andrew Wiles, matemàtic britànic, el 1995.

És membre de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, de la Reial Acadèmia de Doctors, de la Reial Acadèmia de Ciències i Arts i de l’Institut d’Estudis Catalans. Va rebre la Medalla Narcís Monturiol (1998) i va ser Emmy Noether Professorin de la universitat de Gotinga, Alemanya (2004).
(1) (2) (5)

Investigacions i divulgació
Pilar Bayer ha treballat en teoria de nombres, especialment en equacions diofàntiques i corbes de Shimura, publicant en importants revistes nacionals i internacionals. L’aritmètica o teoria de nombres, tot i que és la disciplina més antiga de les matemàtiques, ha tingut una gran aplicació darrerament lligada a les noves tecnologies com, per exemple, els codis correctors d’errors que porten incorporats els sons o les imatges digitalitzades, que fan que se sentin o es vegin millor, o el xifrat de missatges. (3) (5) (9)

Pilar Bayer ha fet discursos i articles de divulgació que posen de manifest la importància de la teoria de nombres en el món actual.

La matemàtica en el coneixement del món
En un discurs pronunciat el 1996 a la Reial acadèmia de Doctors, fa una revisió del paper de la matemàtica en el coneixement del món, des dels sòlids platònics a les teories físiques actuals. Els cossos perfectes, tetràedre, octàedre, icosàedre, hexàedre i dodecàedre són els constituents dels elements. foc, aire, aigua, terra i  èter o quinta essència, de la filosofia dels antics grecs. La successió de Fibonacci (Pisa, 1180-1250): 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, . . . en la que cada nombre és la suma dels dos anteriors, està present en moltes manifestacions de la natura, com el nombre de pètals a les flors o d’espirals a les pinyes. La divisió entre un terme de la successió i l’anterior, tendeix a l’anomenat «nombre auri», que marca les proporcions de la bellesa.
Amb Kepler (Weil der Stadt, Alemania, 1571–1630), les seccions còniques entren a formar part de l’astronomia. Newton crea nous mètodes de càlcul, que donarien lloc després al càlcul diferencial i al càlcul integral, per desenvolupar la mecànica derivada dels «Principia», obra cabdal de la física. L’anàlisi de Fourier (Auxerre, França, 1768-1830), que està en la base de les teories del so i de la calor, serveix actualment per l’eliminació de sorolls en els enregistraments musicals, o ha servit en el passat recent per descobrir estructures complexes, com la doble hèlix de l’ADN. El concepte matemàtic de grup, lligat al de simetria, el trobem a la base de l’àlgebra, l’aritmètica, la geometria i també la mecànica quàntica. Les geometries no euclidianes estan en el naixement de la teoria de la relativitat.
(6)

Signatures digitals
El 2008 publica un article a la revista Mètode de la universitat de València en el que, utilitzant un fragment d’un conte de Tintin, explica com codificar missatges amb clau pública i clau privada i com funciona la signatura electrònica. Tot es basa en la dificultat de descompondre un nombre natural, suficientment gran, en producte de dos nombres primers. La clau pública, accessible a tothom, conté el nombre natural que és utilitzat per xifrar el missatge; qui rep el missatge ha de conèixer els dos nombres primers, que no es revelen públicament, per poder-lo desxifrar. La fortalesa del mètode de xifratge rau en el temps que és necessari per descompondre un nombre natural gran en factors primers, inclús utilitzant els ordinadors actuals més potents.
(7)

La matemàtica de les simetries
En un article publicat el 2014, Pilar Bayer explica el concepte matemàtic de simetria com a part de la teoria de grups, que és una branca de l’àlgebra. En la geometria euclidiana, que és la que considerem més habitualment, s’estudien els moviments amb l’ajuda de les simetries. Per exemple, els moviments en el pla són la identitat (moviment nul o absència de moviment), les translacions, les simetries centrals (referides a un punt), les simetries axials (referides a un eix) i els lliscaments (simetries axials seguides d’una translació en la direcció de l’eix de simetria). Aquests moviments formen grups i subgrups amb les seves propietats. La repetició del moviment d’una figura en una direcció (franja rectangular) dona lloc a una sanefa i en dues direccions dona lloc a un mosaic. L’estudi dels grups de simetria fa concloure que només són possibles 7 tipus diferents de simetria de sanefes i 17 tipus diferents de simetries de mosaics. Com a curiositat, els 17 tipus diferents de mosaics estan presents en l’Alhambra de Granada.
Pilar Bayer parla d’Eugene Wigner (1902-1995), físic hungaro-americà, que va ser pioner en l’ús dels grups de simetries en mecànica quàntica. Després detalla l’aplicació de les simetries en les lleis físiques de conservació, del moment lineal, del moment angular o de l’energia electromagnètica. El model estàndard de la física, consistent amb la teoria de la relativitat especial i la mecànica quàntica, agrupa dues teories, l’electrodèbil i la cromodinàmica quàntica. Diferents grups de simetries donen raó de la conservació de l’spin, la càrrega i el «color» en aquestes dues teories.
(8)

Glosari
Equació diofàntica
És una equació algebraica, de dues o més incògnites, amb coeficients enters, de la que es busquen solucions que siguin també nombres enters.

Corbes de Shimura
Les corbes de Shimura són un objecte indispensable en la teoria de nombres actual. Van jugar un paper cabdal en la resolució del teorema de Fermat. Tenen aplicació en la tecnologia actual, per exemple, en la teoria de codis correctors d’errors en la transmissió de dades. (9)

Darrer teorema de Fermat o teorema de Wiles-Fermat
És un teorema d’aparença simple, enunciat per el matemàtic francès Pierre de Fermat el 1637, que diu el següent:
– l’equació diofàntica (en la que coeficients i solucions són nombres enters)
x^n + y^n = z^n
no té cap solució entera (valors enters de x, y, z) per a n major que 2, sent x, y, z diferents de zero.
Cal notar que, per n = 2, l’equació és el teorema de Pitàgores i té infinites solucions.
La demostració d’aquest teorema es va resistir als matemàtics més brillants durant 350 anys, fins que Andrew Wiles, va presentar una primera demostració en 1993, que va resultar errònia i una segona i definitiva, en 1995, aquesta amb la col·laboració de Richard Taylor.

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 8 de febrer de 2017“.

Fonts d’informació utilitzades

Fonts d’informació utilitzades
(1) Exposició: 16 científiques catalanes
http://16cientifiquescatalanes.blogspot.com.es/2010/02/pilar-bayer-isant.html
(2) Artur Travesa. Lloança a Pilar Bayer Isant a l’acte d’homenatge en el seu 70è aniversari. Abril 2016.    https://atlas.mat.ub.edu/personals/travesa/LloansaBayer.pdf
(3) Pilar Bayer Isant, matemàtica. Especialista en teoria de nombres. Entrevistada al programa (S)avis de TV3 del 18.09.2016 a les 23:34.
http://www.ccma.cat/tv3/alacarta/savis/pilar-bayer/video/5572729/
(4) https://ca.wikipedia.org/wiki/Griselda_Pascual
(5) http://www.ub.edu/tn/personal/bayer.php
(6) Discurs pronunciat el 1996 a la Reial Acadèmia de Doctors. «Els sòlids platònics»
https://atlas.mat.ub.edu/personals/bayer/plato.pdf
(7) Pilar Bayer, «Signatures digitals, l’art de signar avui». Mètode. Universitat de València. 2008.
http://metode.cat/revistes-metode/article/signatures-digitals-l-art-de-signar-d-avui.html
(8) – Pilar Bayer. «La matemàtica de les simetries» RAD Tribuna plural 4, 2014. pàg. 29-82.
http://raed.academy/wp-content/uploads/2015/01/Revista-RAD-N.-4.pdf
(9) Montserrat Alsina, Àngela Arenas, Pilar Bayer. «Corbes de Shimura i aplicacions» Univ. De Barcelona. 2005.     http://www.publicacions.ub.edu/ficha.aspx?cod=06548
(10) Assumpció Català  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=929  en aquest mateix blog.

Publicat dins de Dones científiques, matemàtica | Comentaris tancats a Pilar Bayer Isant

Teresa Puig Molina

Teresa Puig Molina (Terrassa, 1966), física, especialista en materials superconductors, única dona entre els investigadors espanyols, seleccionada el 2015 per el Consell Europeu de Recerca per una subvenció de 2,5 milions d’euros.

Biografia
Nascuda a Terrassa el 1966, va fer la llicenciatura en física (1989) i el doctorat (1994) a la universitat Autònoma de Barcelona. Va fer estades a l’estranger durant la meitat de temps de doctorat i durant dos anys més, a l’etapa postdoctoral. Després va tornar a Espanya, va aconseguir una plaça de científic titular al Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) l’any 2000 i va tenir dos fills. Va esperar a tenir una plaça fixa per tenir-los, segons declara a El País. Considera que ha tingut èxit en compaginar la seva vida personal i professional.
Li agrada la música, tocar el piano i els esports.
(1) (2) (3) (4)

Teresa Puig. Imatge treta del blog «Salud, comunicación y género» (2)

Carrera científica
Ha desenvolupat la seva carrera a diferents centres d’investigació: universitat Autònoma de Barcelona, Royal Institute of Technology d’Estocolm, Suècia,Trinity College de Dublin, Irlanda, universitat de Regensburg, Alemanya, universitat Catòlica de Leuven, Bèlgica i a l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC). Cap de departament de Materials Superconductors i Nanoestructures de Gran Escala de l’ICMAB-CSIC des del 2008, va ser nomenada Professora d’Investigació el 2010. Sota la seva direcció, el grup ha assolit una posició de lideratge mundial en creixement de làmines superconductores d’alta temperatura per deposició en solució química. El grup ha donat lloc a una empresa tecnològica, Oxolutia, de la que la Fundació Repsol ha seleccionat un projecte per fabricar cèl·lules solars fotovoltaiques de baix cost, mitjançant impressió 3D.

Ha treballat en materials superconductors d’alta temperatura durant els darrers 25 anys. Aquests materials tenen resistència elèctrica zero i no provoquen pèrdua de corrent. Per això són molt interessants per fer més eficient la xarxa elèctrica (actualment les xarxes elèctriques tenen pèrdues del 10%) i per aconseguir camps magnètics molt intensos (per exemple, per fer aerogeneradors un 75% més lleugers i un 50% més petits que els actuals), que no es poden generar d’altra manera.

Teresa Puig ha rebut els premis «Duran Farell» a la recerca tecnològica (2002) i el «Novare-Endesa» per la recerca i desenvolupament en energia (2007). Ha estat l’única investigadora que va rebre el 2015 una «superbeca europea» del Consell Europeu de Recerca (ERC-Advanced Grant), de 13 investigadors espanyols premiats. La beca té una dotació de 2,5 milions d’euros per un màxim de 5 anys.
(1)(2) (3) (4) (5) (6) (8) (9)

Investigacions
Teresa Puig s’ha dedicat a l’estudi de la superconductivitat de nanoestructures d’òxids complexos. Com línies principals d’investigació del grup que ella lidera, destaquen les seves contribucions en l’àrea de conductivitat a alta temperatura (HTS, sigles en anglès):
– l’anàlisi de la granularitat dels conductors recoberts (CC, coated conductors en anglès), amb una nova metodologia que s’ha generalitzat posteriorment,
– els mecanismes de creixement de pel·lícules d’òxid d’itri, bari i coure (YBCO) per deposició en solució química (CSD, sigles en anglès)
– noves aportacions sobre l’ancoratge de vòrtex de HTS
– cintes de nanocompòsits de YBCO per CSD, cada vegada amb millors propietats superconductores.
Des de 2012, el seu grup treballa també en el camp de làmines de nanoestructures d’òxids per memòries resistives no volàtils (un nou tipus de memòria per computadors) i cèl·lules fotovoltaiques.
(6)

Cintes superconductores
La superbeca europea ( ERC-Advanced Grant) de 2015 li està permetent desenvolupar el projecte per fabricar cintes superconductores d’alta temperatura, baix cost, alt rendiment i altes prestacions. Esperen aconseguir velocitats de creixement 100 vegades superiors a les actuals en capes gruixudes. Les cintes superconductores serveixen per fabricar conductors recoberts (CC).
El transport d’energia elèctrica implica pèrdues del 10% en forma de calor, degut a la resistència dels conductors. Utilitzar superconductors eliminaria aquesta pèrdua. Però els superconductors a altes temperatures (HTS) coneguts fins ara són de caràcter ceràmic, el que dificulta la fabricació de fils a partir d’ells. La utilització de cintes superconductores en conductors recoberts (CC) pot permetre superar aquesta dificultat.
(5) (10)

Glosari
Superconductivitat
A molt baixes temperatures, alguns materials com el plom o l’alumini perden la resistència elèctrica, transformant-se en conductors perfectes, sense pèrdues d’energia. A més, els superconductors expulsen el camp magnètic, segons l’efecte Meissner: quan un camp magnètic actua sobre un superconductor, es generen en la superfície d’aquest uns corrents elèctrics que creen un camp magnètic igual i oposat al camp extern, que no deixa penetrar aquest en el material; la repulsió entre ambdós camps magnètics produeix la levitació.
La superconductivitat, segons la teoria de Bardeen, Cooper i Schrieffer de 1957, és una manifestació d’un estat quàntic col·lectiu en el que els electrons s’uneixen en una ona que s’estén per tot el material. Aquesta teoria explica la superconductivitat dels materials coneguts fins aleshores, a molt baixes temperatures, però no la dels superconductors que s’han anat descobrint posteriorment, a temperatures cada vegada més altes. (9)

Superconductors
Els superconductors poden ser de:
– tipus I: en els que la superconductivitat desapareix quan són sotmesos a una determinada intensitat de camp magnètic extern Hc (intensitat crítica),
– tipus II: en els que, a partir d’un cert valor de camp magnètic extern Hc1 (intensitat crítica1), aquest és capaç de penetrar a través de certes zones de material, els vòrtex o fluxons, mantenint però la resistència nul·la. Si el camp magnètic extern augmenta fins un cert valor Hc2 (intensitat crítica 2), apareix resistència elèctrica i el material deixa de ser superconductor. L’estat entre Hc1 i Hc2, que s’anomena estat mixt, permet utilitzar aquests superconductors per crear camps magnètics molt intensos, d’aplicació, per exemple, en grans imants utilitzats en acceleradors de partícules, aparells de ressonància magnètica nuclear o generadors eòlics o hidràulics. Altres aplicacions dels superconductors estan encara en desenvolupament, com la conducció d’electricitat amb cables superconductors o els trens que leviten. (9)

Conductors recoberts (CC, coated conductors en anglès)
Consisteixen en,
– un substrat metàl·lic (per exemple niquel-tungstè),
– una làmina de barrera (zirconat de lantà) obtinguda per deposició en solució química (CSD) i
– una làmina superconductora a sobre.
Les aplicacions possibles dels CC inclouen generadors, motors, cables, imants i molts altres productes útils.  (10)

YBCO
Un òxid d’itri, bari i coure (YBCO) va ser el primer material descobert que presentava superconductivitat per sobre de la temperatura d’ebullició del nitrogen (77 K). L’YBCO era superconductor per sota de 93 K, la seva temperatura crítica. El descobriment obria la possibilitat de mantenir els superconductors a baixa temperatura amb nitrogen líquid, d’utilització habitual en aplicacions criogèniques. (7)

Ancoratge de vòrtex  (vortex pinning en anglès)

Vòrtes. Imatges tretes de: Instituto de ciencias de materiales de Madrid (ICMM-CSIC) (9)

En els superconductors de tipus II, en l’estat mixt, el camp magnètic passa per una mena de tubs, anomenats vòrtex, a través del material. El nom de vòrtex és degut a que el corrent del superconductor circula amb moviment espiral al voltant d’ells. Quan la intensitat de camp magnètic extern augmenta, els vòrtex experimenten una força que tendeix a desplaçar-los cap a un costat, produint-se una resistència, amb el que el material deixa de ser un superconductor perfecte. Determinades impureses presents en el material, poden ancorar els vòrtex fent que la intensitat de camp magnètic crítica, Hc2, augmenti i permetent arribar a camps magnètics més intensos. (9)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 25 de gener de 2017“.

Fonts d’informació utilitzades
Superconductivitat en aquest mateix blog,
http://www.deciencia.net/descobriment/?p=169
(1) Pàgina personal del ICMAB.  http://icmab.es/icmab_old/people/detail/23
(2) Blog «Salud, comunicación y género»  https://saludycomunicacion.wordpress.com/2010/08/10/exposicio-16-cientifiques-catalanes-teresa-puig-molina/
(3) ICMAB. Blog.  http://departments.icmab.es/suman/blog/page/5/
(4) «Talking superconductivity with Professor Teresa Puig». Cost Stories. October 2015.  http://www.cost.eu/media/cost_stories/superconductivity
(5) “Prof. Teresa Puig has been awarded a 2014 ERC-Advanced Grant from the European Research Council”. ICMAB.  http://icmab.es/welcome/317-finland
(6) Teresa Puig, group leader of ICMAB-CSIC   http://departments.icmab.es/suman/director/
(7) https://en.wikipedia.org/wiki/Yttrium_barium_copper_oxide
(8) Oxolutia  http://www.oxolutia.com/category/blog/awards/
(9) ICMM-CSIC, Instituto de ciencia de materiales de Madrid.
http://www3.icmm.csic.es/superconductividad/
(10) Cintas superconductoras rentables de gran longitud. Comisión Europea. 2012.
http://cordis.europa.eu/result/rcn/89216_es.html

Publicat dins de Científics propers, Dones científiques, física | Comentaris tancats a Teresa Puig Molina

Una nova visió del sistema solar

El descobriment del planeta nan Sedna el 2003 i de cossos similars en anys posteriors, ens aporten noves idees sobre les zones més allunyades de nosaltres del sistema solar. Alguns models prediuen un hipotètic planeta Nou, amb una òrbita molt excèntrica i situat en la part més exterior del sistema. La seva detecció, que ja ha estat intentada, serà un dels reptes de l’astronomia dels propers anys.

D’altra banda, l’explicació clàssica de la formació del sistema solar a partir d’un núvol de pols i gas que col·lapsa sobre sí mateix, formant el Sol al centre amb un disc de matèria al voltant que donarà lloc als planetes, està ara en discussió.

Des de 1988 en que va ser descobert el primer exoplaneta, l’estudi de més de 2.600 sistemes planetaris fa pensar que l’evolució del nostre sistema solar pot haver passat per esdeveniments insospitats fins ara. Els planetes gegants es troben molt més a prop de l’estrella en la majoria de sistemes estudiats. Els models d’ordinador mostren que desplaçaments de Júpiter i Saturn poden haver provocat reordenacions en els altres planetes, inclosa l’expulsió d’alguns de les proximitats del Sol, fins a arribar a la configuració actual.

Continuar llegint  (pdf)

Publicat dins de astronomia | Comentaris tancats a Una nova visió del sistema solar

Anna Laromaine Sagué

Anna Laromaine Sagué (Cassà de la Selva, 1978), biotecnòloga especialitzada en nanopartícules. Llicenciada en química a la UdG, amb estades d’investigació a les millors universitats del món, ha rebut el 2016 una beca L’Òréal-Unesco For Women in Science.

Biografia
Va estudiar a l’institut de Cassà, on el seu professor de química, Climent Frigola, li va transmetre la seva passió per la ciència. Ella mateixa diu: «Él se divertía mucho explicándonos la asignatura y, como a mí se me daba bien, me quise divertir como él» (1). Va fer la llicenciatura en química a la UdG on es va llicenciar el 2000  i es va doctorar a l’Institut de Ciència dels Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC) el 2005.
En els anys següents va fer diferents estades com investigadora postdoctoral:
– entre 2005 i 2008 a l’Imperial College de Londres,
– durant 8 mesos de 2008 al Massachusetts Institut of Technology (MIT), Estats Units,
– entre 2008 i 2011 va gaudir d’una beca Fulbright a la universitat de Harvard, Estats Units.

Durant l’estada a la universitat de Harvard va col·laborar en el curs «Science and Cooking» en el que grans chefs explicaven física als estudiants de 1r any a través de les receptes. En una de les classes va conèixer Joan Roca de «El Celler de Can Roca», «tot un somni», diu ella mateixa (1).

Des de 2011 fins l’actualitat és investigadora «Ramón y Cajal» al grup de nanopartícules i nanocompòsits de l’ICMAB-CSIC. El 2016 ha estat premiada amb una beca L’Oréal-Unesco «For Women in Science», destinada a un projecte per optimitzar les propietats dels nanomaterials aplicats a la biomedicina. (2)

L’any 2012 crea a Lausanne, Suïssa, juntament amb Elodie Dahan, l’empresa Osmo Blue, que aporta una tecnologia basada en la osmosi per produir electricitat a partir del calor residual de processos industrials.
(1) (2) (3) (4) (5)

Anna Laromaine. Muy interesante. Diciembre 2016 (6)

Carrera científica
Durant el seu doctorat a Barcelona a l’ICMAB-CSIC, amb la professora Clara Viñas, que es també de Cassà de la Selva, va treballar amb compostos de bor aplicats al tractament del càncer. A continuació, entre 2005 i 2008, a l’Imperial College de Londres, va treballar amb la professora Molly Stevens en el desenvolupament d’un sensor per la detecció precoç de tumors cancerígens, com per exemple el de próstata, basat en nanopartícules d’or i pèptids (components de les proteïnes). Anna L. confia en que el mètode no tardarà en arribar a les farmàcies. Mentrestant, el 2006 va fer una estada a l’Institut Coreà de Biomedicina i Bioenginyeria per investigar la interacció entre els nanotubs de carboni i les proteïnes.

El 2008 va participar al MIT, sota la direcció de Francesco Stellaci, en la creació de sensors per avaluar medicaments o localitzar dianes per atacar amb fàrmacs. Els sensors eren nanoestructures amb àtoms d’or sensibles a la interacció entre la molècula d’un medicament i una proteïna associada a una malaltia.

El mateix any 2008 va anar a la universitat de Harvard i va treballar amb el professor George Whitesides durant 3 anys. Aquí va inventar un sistema que permetia desenvolupar cultius tridimensionals de cèl·lules, enlloc dels tradicionals en superfícies planes com les plaques de Petri. El procediment es basava en superposar fulls de paper porós i afegir una gota amb les cèl·lules, que es distribuïen en les tres dimensions. Controlant el flux d’oxigen i nutrients, es podia reproduir més fidelment l’estructura del tumors i provar l’efectivitat dels medicaments en condicions més semblants a les de l’interior del cos humà. Un altre treball d’Anna L. va ser el desenvolupament de minilaboratoris de silicona, de la grandària d’una moneda de 50 cèntims, per experimentar l’acció de fàrmacs (nanopartícules) amb el cuc C-elegans (Caenorhabditis elegans, nematode d’1 mm de longitud, primer organisme multicel·lular en tenir el genoma enterament seqüenciat (2012)). En cada minilaboratori es poden encabir més de 30 cilindres i en cadascun d’ells situar un cuc. Així, es pot portar a terme una experimentació amb molts individus en un espai ben reduït i obtenir una important informació biològica.
(6)

Investigacions actuals
Compòsits basats en cel·lulosa bacteriana
El grup de nanopartícules i nanocompòsits de l’ICMAB-CSIC, on Anna Laromaine és investigadora, treballa en síntesi de nanopartícules i nanocompòsits inorgànics i híbrids (inorgànic-orgànic) amb aplicacions mèdiques i de tecnologia informàtica. Alguns dels mètodes de síntesi que utilitzen són química sol-gel (sol es refereix a una solució col·loidal i gel a una xarxa de partícules), fluids en estat supercrítics (el punt crític d’un fluid és aquell en el que no es distingeix entre l’estat líquid i gasós), descomposició tèrmica i microones. (7)

La cel·lulosa bacteriana, produïda per alguns fongs i bacteris, s’està convertint en un material bàsic per la creació de nanocompòsits híbrids. Presenta millors condicions de cristal·lització, de retenció d’aigua i propietats mecàniques que la cel·lulosa que s’obté de les plantes. La cel·lulosa bacteriana seca forma una membrana ultrafina, resistent, porosa i flexible. Se li poden afegir molècules orgàniques o inorgàniques per dotar-la de funcionalitat i conformar-la en 2D o 3D. El producte obtingut té un ampli ventall d’aplicacions en òptica, electrònica, medicina, fotònica o indústria alimentària. (8)

Avaluació de nanopartícules en diferents entorns
L’estudi de les interaccions de les nanopartícules amb el medi o les cèl·lules ha esdevingut molt important degut al desenvolupament de la nanociència, nanotecnologia i nanomedicina. El grup de nanopartícules i nanocompòsits de l’ICMAB-CSIC avalua l’adequació i la toxicitat de les nanopartícules en diferents sistemes, com cèl·lules o organismes com el C-elegans. També estudia les interaccions de les nanopartícules amb les proteïnes i les aplicacions mèdiques. (9)

Síntesi de nanopartícules i nanoestructures
El grup de nanopartícules i nanocompòsits de l’ICMAB-CSIC utilitza el mètode assistit per microones per sintetitzar diferents tipus de nanopartícules i nanoestructures. Les microones permeten treballar amb condicions més suaus i amb més baixos temps de reacció. Utilitzen materials com or, plata, coure, diòxid de titani, òxid de ferro, cadascun d’ells sol o combinat amb d’altres. (10)

Glosari:
Compòsits
Un material compost o compòsit (en anglès, composite) és un assemblatge d’almenys dos materials no miscibles de manera que formen un nou material a nivell macroscòpic però que continuen separats. El nou material així constituït posseeix propietats que els elements sols no posseïen pas. El material compost més primitiu fou segurament alguna barreja de palla i fang en forma de maons per a la construcció.

Nanotecnologia
És el camp de les ciències aplicades dedicat al control i manipulació de la matèria a una escala de rang entre 1 i 100 nm (nanòmetres). Tenint en compte que el diàmetre dels àtoms està entre 0,5 i 5 angstroms, unitat que es deu vegades més petita que el nm, es pot dir que la nanotecnologia treballa a escala d’uns pocs àtoms o molècules. Amb el prefix nano hi ha diferents termes com:
nanocompòsit, que és un compòsit en el que un dels materials que el formen te una, dues o les tres dimensions de menys de 100 nm.
nanopartícules, partícules de dimensions entre 1 i 100 nm.
nanoestructures, estructures que tenen entre 1 i 100 nm almenys en una dimensió.

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 11 de gener de 2017“.

Fonts d’informació utilitzades
(1) «Anna Laromaine, premiada con una beca del programa L’Oréal-Unesco». ICMAB-CSIC News.  30.09.2016.  http://icmab.es/news/awards/880-anna-laromaine-premiada-con-una-beca-del-programa-l-oreal-unesco
(2) Beca L’Oreal-Unesco per a la cassanenca Anna Laromaine. Cassà Digital. 06.10.2016.
http://www.cassadigital.cat/noticia/3930/beca-loreal-unesco-per-a-la-cassanenca-anna-laromaine
(3) Anna Laromaine. Linkedin.   https://es.linkedin.com/in/alaromaine
4) Osmo Blue Energy.  http://www.osmoblue.com/
(5) Anna Laromaine Sagué. Asociación de mujeres investigadoras i tecnólogas. Marzo 2015.
http://www.amit-es.org/cientificas/anna-laromaine-sague
(6) Esther Paniagua. «Anna Laromaine, biotecnòloga». Muy Interesante. Diciembre 2016.
http://icmab.es/images/pdf/press/AnnaLaromaine_MuyInteresante_Dec2016.pdf
(7) Grup de nanopartícules i nanocompòsits liderat per Anna Roig. ICMAB-CSIC.
http://departments.icmab.es/nn/
(8) Compòsits basats en cel·lulosa bacteriana amb 2 treballs d’Anna Laromaine. ICMAB-CSIC.
http://departments.icmab.es/nn/cellulose/
(9) Avaluació de nanopartícules en diferents entorns amb 6 treballs d’Anna Laromaine. ICMAB-CSIC. http://departments.icmab.es/nn/assessment/
(10) Síntesi de nanoestructures i nanopartícules amb 3 treballs d’Anna Laromaine. ICMAB-CSIC.
http://departments.icmab.es/nn/nanostructures/

Publicat dins de Dones científiques, química, tecnologia | Comentaris tancats a Anna Laromaine Sagué

Lina Badimón Maestro

Lina Badimón Maestro (Barcelona, 1953), doctora en farmàcia, investigadora cardiovascular experta en arterioesclerosi, trombosi i lesions vasculars reconeguda internacionalment.

Biografia
Va fer la llicenciatura en farmàcia a la universitat de Barcelona. Després es va doctorar en farmacologia i fisiologia. El 1980, un any després d’acabar el doctorat, se’n va anar amb el seu marit (Carlos Mendieta, actualment professor de periodòncia a la univ. De Barcelona) a la Clínica Mayo, Rochester, Minnesota, Estats Units, on hi era Valentí Fuster (1). Dos anys després, Lina i el seu marit es traslladen a Nova York, ella a l’Hospital Mount Sinaí, on havia anat Fuster i ell a la universitat de Columbia. El 1991, el marit retorna a Barcelona i ella va a l’Hospital General de Massachusetts, Boston amb Fuster. Entre 1991 i 1995 alterna estades de 6 mesos a Boston i 6 mesos a Barcelona, on posa en marxa el Centre d’Investigació Cardiovascular. El 1995 retorna definitivament a Barcelona, reconeixent que els quatre anys anteriors havien estat molt durs per ella. Te dos fills.
(1) (2) (3)

Lina Badimón. Imatge treta de (6)

Carrera científica
Ha estat dedicada a les patologies vasculars i cardíaques. Ha treballat durant 15 anys als Estats Units, on va anar el 1980 amb una beca Fulbright a treballar amb Valentí Fuster a la Clínica Mayo, Divisió de Malalties Cardiovasculars. Entre 1983 i 1991 va ser directora de recerca en cardiologia bàsica i professora de Medicina a l’Hospital Mount Sinaí de Nova York. De 1991 a 1994 va ser professora de Medicina a l’Escola de Medicina de Harvard i consultora a la Unitat Cardíaca de l’Hospital General de Massachusetts, a Boston. Des de 1995 és directora del Centre d’Investigació Cardiovascular de Barcelona, a l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, depenent del Consejo Superior de Investigaciones Científiques (CSIC) i de l’Institut Català de Ciències Cardiovasculars (ICCC). Continua però lligada als Estats Units com professora associada de l’Escola Mount Sinaí de Medicina de Nova York.

Forma part de la Societat Espanyola i de la Societat Europea de Cardiologia i d’altres societats científiques. Entre els premis rebuts estan el de la Fundació Lilly a la Investigació Biomèdica Preclínica 2008 i el premi Jaume I a la Investigació Mèdica 104 de la Generalitat Valenciana.
(2) (4) (5)

Investigacions
Lina Badimón ha centrat les seves investigacions en l’estudi de l’aterosclerosi, trombosi, patologia vascular i síndromes isquèmics. A continuació es detallen alguns aspectes de les seves investigacions.

Cambra Badimón
Durant l’estada a la Clínica Mayo, el 1986, va desenvolupar un reactor de flux per estudiar les interaccions de les cèl·lules de la sang amb la paret dels vasos sanguinis, la formació de coàguls a l’interior dels vasos i la prova de fàrmacs per la prevenció de la trombosi.

L’adhesió i agregació de les plaquetes sobre la paret del vas sanguini danyat i els components de la placa ateroscleròtica juguen un paper fonamental en la detenció d’hemorràgies, en la trombosi i en el desenvolupament d’aterosclerosi. El flux sanguini i el tipus de lesió condicionen la interacció de les plaquetes amb la paret del vas.

La cambra Badimón és un sistema extracorporal de circulació sanguínia, desenvolupat per investigar la dinàmica de la deposició plaquetària i la trombosi a:
– diferents superfícies, biològiques i sintètiques,
– sota diferents condicions de fluxos sanguinis i diferents graus d’estrenyiment dels vasos i
– amb diferents tractaments de la sang.

Aquest aparell ha servit per millorar el coneixement de les malalties coronàries, permetent provar compostos inhibidors de la trombosi o les condicions de formació de coàguls en diferents superfícies i amb diferents nivells de components del plasma sanguini com colesterol o glucosa.
(6) (7)

Activació plaquetària, ateroesclerosi i trombosi
La formació d’un coàgul a l’interior d’una artèria sembla ser un factor important en la conversió d’una aterosclerosi coronària de crònica a aguda. Lina Badimón, Valentí Fuster (cardiòleg del Mount Sinaí Medical Center, New York, reconegut mundialment) i Juan José Badimón (Mount Sinaí Medical Center, New York), germà de Lina i també cardiòleg expliquen, en un llibre editat per el propi Valentí Fuster, els estudis actuals sobre el mecanisme d’activació plaquetària, la interacció de les plaquetes amb les parets del vasos sanguinis i la presència de determinades proteïnes. Aquests estudis, juntament amb els del procés que desencadena la formació del coàgul i el manté a l’interior del vas, permetran establir estratègies per reduir la mortalitat associada a la trombosi.
(8)

En un article publicat el 31 d’agost d’aquest any (2016), Lina Badimón i col·laboradors donen referències del descobriment durant la darrera dècada d’unes microvesícules (petites bufetes) que s’alliberen durant l’activació de les plaquetes, que poden jugar un paper a l’ateroesclerosi i la trombosi. S’han trobat en pacients amb aterosclerosi, síndromes vasculars aguts i/o diabetis i s’ha suggerit una correlació entre la quantitat de microvesícules i la severitat de la malaltia. Les microvesícules són considerades com a marcadors de la malaltia cardiovascular i promotores de processos involucrats en la mateixa, com hemostàsia (capacitat per aturar una hemorràgia), inflamacions, supervivència o apoptosi (mort programada) de les cèl·lules. Els autors ressalten el potencial ús de les vesícules com agent terapèutic en el futur.
(9)

Glosari (de Wikipèdia):
Trombosi: és la formació d’un coàgul sanguini a l’interior d’un vas sanguini (una vena o una artèria) i que creix a la paret d’aquest vas.
Arteriosclerosi: és un engruiximent i enduriment de les parets de les artèries, així com una disminució de la seva elasticitat
Aterosclerosi: és la condició en què s’engruixeix la paret de l’artèria, com a resultat d’una acumulació de materials grassos com el colesterol. L’aterosclerosi és el tipus més freqüent d’arterioesclerosi.
Activació plaquetària: quan un vas sanguini es trenca es produeix l’activació de les plaquetes, que passen a tenir una forma estrellada per afavorir la unió d’unes amb d’altres. L’agregació de moltes plaquetes a la paret del vas permet tancar el forat del vas sanguini.
Síndrome isquèmic: és la supressió de l’aportació sanguínia a una part del cos per l’obstrucció d’una o més artèries.

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 14 de desembre de 2016“.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Valentí Fuster en aquest blog: http://www.deciencia.net/descobriment/?p=773
(2) Centre d’Investigació Cardiovascular de Barcelona. Pàgina personal Lina Badimón
http://www.csic-iccc.org/personal/curriculum.jsp?id=3
(3) Gonzalo San Segundo. Entrevista a Lina Badimón Maestro. De Cerca (Medical Economics). 11.02.2011.   lina_badimon_01deCerca.pdf
(4)  Premi Jaume I en Investigació Mèdica 2014  http://www.iccc.cat/actualidad/noticia.jsp?id=193
(5) http://www.fundacionlilly.com/es/cvs/premios-de-investigacion-biomedica/lina-badimon-maestro.aspx    Premi Fundació Lilly d’Investigació Biomèdica Preclínica 2008
(6) Sociedad Española de Cardiologia. 02.07.2013.
http://secardiologia.es/comunicacion/entrevistas/5634-lina-badimon-que-espana-regale-cientifi-cos-es-muy-grave-porque-formarlos-cuesta-mucho-tiempo-y-dinero
(7) Methods Mol Biol. 2012;788:43-57. doi: 10.1007/978-1-61779-307-3_4.
«Extracorporeal assays of thrombosis». Badimon L1, Padro T, Vilahur G.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22130699
(8) Lina Badimon, Valentín Fuster i Juan José Badimon. «Interaction of Platelet Activation and Thrombosis». Capítol (pàg. 583) del llibre editat per Valentin Fuster i altres «Atherothrombosis and coronary artery disease». Philadelphia. USA. 2005.
https://books.google.es/books?id=1WifwPEsKQMC&pg=PA583&lpg=PA583&dq=lina+badimon&source=bl&ots=nzFLr6cZ_L&sig=7Gt_RU-0I5b7KajsPAsSIcpNCow&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwi744jXjOrQAhVDtxQKHSKxDZs4FBDoAQgZMAA#v=onepage&q=lina%20badimon&f=false
(9) Lina Badimon i altres. «Role of Platelet-Derived Microvesicles As Crosstalk Mediators in Atherothrombosis and Future Pharmacology Targets: A Link between Inflammation, Atherosclerosis, and Thrombosis» Frontiers in Pharmacology. 31.08.2016.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5005978/

Publicat dins de Científics propers, Dones científiques, medicina | Comentaris tancats a Lina Badimón Maestro