La llum que explica els secrets ¨ªntims de la mat¨¨ria

El major microscopi d'Espanya est¨¤ al campus de Cerdanyola del Vall¨¨s (Vall¨¨s Occidental), de la Universitat Aut¨°noma de Barcelona. Vist des de l'aire t¨¦ un aspecte futurista i atractiu, com una mena de platet volador o un d¨°nut gegant d'acer. L'interior sembla m¨¦s prosaic, com el d'una nau industrial circular amb les seves bastides i la seva maquin¨¤ria indesxifrable per al no iniciat. Per¨° les aparences enganyen.

El sincrotr¨® Alba, com ¨¦s conegut, ¨¦s un accelerador de part¨ªcules no gaire diferent de l'LHC de Ginebra, amb el qual es va descobrir el bos¨® de Higgs. La nau industrial ¨¦s en realitat un espai tremendament sofisticat en el qual ¡°maquin¨¤ria de dues tones es mou amb una precisi¨® de micres¡±, segons explica Joan Casas, cap d'enginyeria de l'Alba. Aquests equips tenen com a objectiu accelerar electrons a una velocitat propera a la de la llum. Per aconseguir-ho, ¨¦s necessari col¡¤locar-los en un conducte circular pel qual s¨®n accelerats seguint una traject¨°ria corba a la qual els empenyen els imants que envolten el circuit. L'objectiu d'aquesta parafern¨¤lia descomunal ¨¦s la producci¨® de fin¨ªssims feixos de rajos X d'alta intensitat capa?os de penetrar la mat¨¨ria sense danyar-la per il¡¤luminar-ne l'interior i revelar-ne els secrets.

La radiaci¨® de sincrotr¨® era un defecte dels acceleradors fins que es van descobrir les seves possibilitats

La radiaci¨® de sincrotr¨® es va observar per primera vegada en un accelerador de General Electric, als EUA, el 1947. Llavors es va considerar un inconvenient, perqu¨¨ feia que les part¨ªcules perdessin energia. No obstant aix¨°, als seixanta es van descobrir les seves possibilitats com a generador de rajos X d'alta intensitat. Avui, aquest tipus de m¨¤quines s¨®n reclamades per cient¨ªfics de totes les disciplines, des de la ci¨¨ncia de materials fins a la biologia. A l'Alba, constru?t amb una inversi¨® de 200 milions d'euros aportats per la Generalitat i l'Estat, els cient¨ªfics que vulguin posar a prova les seves hip¨°tesis sota la llum dels seus rajos han de passar per una comissi¨® que jutja el seu m¨¨rit.

Per saber, per exemple, la forma en qu¨¨ els pat¨°gens ataquen les c¨¨l¡¤lules, ¨¦s fonamental con¨¨ixer la seva estructura i com encaixen els uns amb els altres. Coneixent la forma d'aquest trencaclosques, ¨¦s possible dissenyar f¨¤rmacs que funcionin com una pe?a que serveixi per bloquejar l'encaix del patogen i el seu efecte nociu. ¡°En primer lloc, podem estudiar l'estructura d'una prote?na, i despr¨¦s s'afegeixen els lligands, com un f¨¤rmac o altres mol¨¨cules per veure com interactuen amb la prote?na¡±, explica Jordi Juanhuix, cap de la l¨ªnia de cristal¡¤lografia de rajos X Xaloc. ¡°De vegades veiem que una part s'uneix i, una altra, no, i aix¨° facilita que pugui haver-hi un redisseny d'aquesta mol¨¨cula¡±, afegeix.

Sincrotrons com l'Alba han redu?t d'una forma excepcional el temps necessari per obtenir informaci¨® sobre l'estructura de les biomol¨¨cules. Quan als anys cinquanta es va descobrir l'estructura de l'ADN gr¨¤cies als rajos X, eren necess¨¤ries hores o dies per obtenir la informaci¨®. Ara, un cristall es pot analitzar en dos minuts. Despr¨¦s, aix¨° s¨ª, els investigadors poden passar dies, mesos o fins i tot anys treballant sobre la informaci¨® que el sincrotr¨® els proporciona en tan poc temps.

Amb una de les l¨ªnies de l'Alba, la Mistral, ha estat possible fer el primer mapa en tres dimensions de c¨¨l¡¤lules infectades pel virus de l'hepatitis C. En altres l¨ªnies, amb una llum de diferents caracter¨ªstiques, es prova la composici¨® dels materials amb els quals s'elaboren bateries per millorar-ne l'efici¨¨ncia.

L¡¯Alba va permetre dibuixar el mapa en tres dimensions de c¨¨l¡¤lules infectades per l¡¯hepatitis C

El sincrotr¨® espanyol ¨¦s la infraestructura cient¨ªfica m¨¦s important del pa¨ªs. Per Caterina Biscari, directora de l'Alba, disposar d'una m¨¤quina d'aquest calibre ¨¦s essencial perqu¨¨ el pa¨ªs sigui competitiu en l'¨¤mbit cient¨ªfic i tingui m¨¦s perspectives econ¨°miques. En la seva opini¨®, l'exist¨¨ncia d'un altre accelerador similar per¨° m¨¦s gran com l'ESRF de Grenoble, en el qual Espanya tamb¨¦ participa com a pa¨ªs associat, no exclou el valor de la m¨¤quina espanyola sin¨® que l'incrementa, perqu¨¨ fa m¨¦s competitius els investigadors espanyols en l'accelerador europeu.

De moment, l'Alba ha funcionat a mig gas. Aprovat el 2002 i constru?t durant els anys de bonan?a econ¨°mica, entre el 2006 i el 2010, estava pensat per albergar fins a 32 l¨ªnies de llum, per¨° de moment nom¨¦s n'ha engegat set. Durant els anys de crisi, s'ha mantingut el pressupost de funcionament, de 15,5 milions d'euros anuals, per¨° no hi ha hagut possibilitat que la infraestructura creixi al ritme planejat inicialment. Ara, hi ha dues l¨ªnies m¨¦s en construcci¨® que podrien entrar en funcionament durant els propers anys. Amb aquestes xifres, els cient¨ªfics que requereixen aquest tipus d'infraestructura a Espanya, uns 1.200, han arribat a quadruplicar amb les seves peticions la capacitat de l'Alba per satisfer-les. Per Biscari, ¡°ens hem de conscienciar que encara que hi hagi crisi econ¨°mica cal invertir m¨¦s en ci¨¨ncia¡± i que ¡°¨¦s necessari que es pugui fer ci¨¨ncia del m¨¤xim nivell dins d'Espanya¡±, perqu¨¨ ¡°aix¨° ¨¦s el que defineix el progr¨¦s dels joves i la societat¡±.