Os Premios Nobel 2018 de Física e de Química


04/10/18


nobel fisica 2018

 

O Premio Nobel de Física deste ano foi concedido ao estadounidense Arthur Ashkin “polas súas pinzas ópticas e aplicación en sistemas biolóxicos”, xunto co francés Gérard Mourou e a canadiense Donna Strickland "polo seu método para xerar pulsos ópticos ultracortos de alta intensidade”. Sendo a utilización médica (as operacións para corrixir a miopía) o campo principal de aplicación destes descubrimentos, o máis salientable é a concesión do premio por terceira vez na súa historia a unha muller. A primeira foi Marie Curie en 1903; a segunda, Maria Goeppert-Mayer en 1963. Pasaran 55 anos desde que unha física recibira o premio por última vez.

Deixamos aquí o texto da web SINC adicada á ciencia (en castelán) no cal se detallan os descubrimentos dos premiados:

Arthur Ashkin (Nueva York, 1922) inventó unas pinzas ópticas capaces de sujetar partículas, átomos, virus y otras células vivas con sus ‘dedos’ de rayos láser. Esta nueva herramienta permitió conseguir un viejo sueño de la ciencia ficción: usar la presión de la luz para mover objetos físicos. El investigador logró, mediante luz láser, empujar diminutas partículas hacia el centro del haz y mantenerlos ahí. Las pinzas ópticas se acababan de inventar.

Otro avance importante se produjo en 1987, cuando Ashkin utilizó estas pinzas para capturar bacterias vivas sin dañarlas. Inmediatamente se comenzó a estudiar sistemas biológicos con esta herramienta, que hoy se usa ampliamente para investigar la maquinaria de la vida.

Por su parte, Gérard Mourou (Albertville-Francia, 1944) y Donna Strickland (Guelph-Canadá, 1959) reciben conjuntamente la mitad del premio porque allanaron el camino para crear los pulsos de láser más cortos e intensos de la historia. El estudio lo presentaron en 1985 en un revolucionario artículo, que además sirvió de base para la tesis doctoral de Strickland.

Utilizando un ingenioso enfoque, lograron crear pulsos láser de alta intensidad y ultracortos sin destruir el material amplificador. Primero ‘estiraron’ los pulsos a lo largo del tiempo para reducir su potencia máxima, luego los amplificaron y finalmente los comprimieron. Cuando un pulso láser se comprime y acorta de esta manera, se empaqueta más luz en el mismo espacio pequeño, aumentando enormemente su intensidad.

La nueva técnica de Strickland y Mourou, llamada amplificación de pulso gorjeado (CPA por sus siglas en inglés: chirped pulse amplification), pronto se convirtió en un estándar para los láseres de alta intensidad que se desarrollarían después. Entre sus usos figuran las millones de cirugías oculares correctivas que se realizan cada año con esta tecnología láser de alta precisión.

 

nobel quimica 2018

 

Igualmente, na terna de premiados no Nobel de Química atópase outra muller, a estadounidense Frances H. Arnold. De novo, citando á web SINC:

Desde que surgieron los primeros indicios de vida hace unos 3.700 millones de años, la Tierra se ha llenado de diferentes organismos en aguas termales, océanos profundos y desiertos. La evolución ha superado los problemas químicos de todos los ambientes. Las proteínas se han optimizado, han cambiado y se han renovado, creando una gran diversidad para adaptarse mejor a las condiciones.

Inspirados por el poder de la evolución, los premios Nobel de Química de este año han utilizado los mismos principios para desarrollar proteínas que resuelven los problemas químicos de la humanidad. Así, han logrado en el laboratorio dirigir y acelerar la evolución de las enzimas y las proteínas de unión.

La estadounidense Frances H. Arnold (1956), del California Institute of Technology, Pasadena (EE UU), dirigió en 1993 la primera evolución de enzimas –unas proteínas que catalizan reacciones químicas–. Desde entonces, ha refinado los métodos que ahora se utilizan habitualmente para desarrollar nuevos catalizadores.

Los usos de las enzimas de Arnold incluyen la fabricación de sustancias químicas más respetuosas con el medioambiente, productos farmacéuticos y combustibles renovables para un sector de transporte más ecológico.

La otra mitad del Premio Nobel de Química de este año es compartido por George P. Smith (EE, UU, 1941), de la Universidad de Missouri, y Sir Gregory P. Winter (Reino Unido, 1951), del MRC Laboratory of Molecular Biology en Cambridge.

En 1985, Smith desarrolló un elegante método conocido phage display (o presentación de fagos o bacteriófagos), que consisten en que estos virus que infectan las bacterias se puedan utilizar para desarrollar nuevas proteínas.

En su caso, Winter usó esta técnica para dirigir la evolución de los anticuerpos con un objetivo: producir nuevos fármacos. El primero de ellos obtenido con este método fue adalimumab, aprobado en 2002 y que se utiliza para la artritis reumatoide, la psoriasis y las enfermedades inflamatorias del intestino.

Desde entonces, esta técnica ha producido anticuerpos que pueden neutralizar toxinas, contrarrestar enfermedades autoinmunes y controlar el cáncer metastásico. No es más que el comienzo de la revolución de la evolución dirigida.

Frances H. Arnold é a quinta muller que gaña o Nobel de Química. A primeira foi Marie Curie (1911), a segunda Irene Joliot-Curie (1935), a terceira Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964) e a cuarta Ada E. Yonath (2009).