Los resultados de una investigación elaborada con la participación de investigadores (as) de la Universidad de Costa Rica y el extranjero, se presentó esta semana en la XXII Conferencia Internacional sobre Sistemas Miniaturizados para Química y Ciencias de la Vida (MicroTAS, por sus siglas en inglés de Microsistemas Totales de Análisis).
El Dr. Leonardo Lesser Rojas, investigador de la UCR, durante su participación en la XXII Conferencia Internacional sobre Sistemas Miniaturizados para Química y Ciencias de la Vida (MicroTAS).
Se trata del “Estudio de propiedades de transporte electrónico de biomacromoléculas a través de nanodistanciamientos entre electrodos mediante técnicas de espectroscopía de correlación electrónica asistida por diolectroforesis en ‘chip’, técnicas electroquímicas y métodos de mejora de materiales metálicos estructurados”.
Este proyecto se encuentra inscrito en la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad de Costa Rica (UCR) y es desarrollado por el Dr. Leonardo Lesser Rojas como investigador principal, junto con el estudiante del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) conocido como TEC, Ing. Alejandro Martínez Brenes, sobre los mecanismos de cosecha y trasiego de energía en proteínas de algas rojas que viven en condiciones de poca luz en el fondo marino.
La investigación resultó ganadora de los Fondos para Investigación Científica de Frontera del Ministerio de Ciencia Tecnología y Telecomunicaciones (MICITT), por lo que debía tratarse de un proyecto con varios socios nacionales y extranjeros.
En representación de nuestro país participó el Dr. Lesser, investigador del Centro de Investigación en Ciencias Atómicas, Nucleares y Moleculares (CICANUM) y la M.Sc. Andrea Soto Navarro, del Centro de Investigación en Electroquímica y Energía Química (CELEQ), ambos de la Universidad de Costa Rica
En representación de la Escuela de Ingeniería de Materiales del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) participaron el Dr. Jorge Cubero Sesín, especialista en materiales metálicos nanoestructurados y el estudiante de maestría Alejandro Martínez Brenes.
Este proyecto también incorpora la participación de expertos internacionales, como es el caso del Dr. Chia-Fu Chou de la Universidad Nacional Tsing Hua en Taiwan y la Académia Sínica, que es la academia de ciencias de Taiwán. Igualmente la Universidad de Kyushu, en Japón.
El Dr. Lesser es graduado en ingeniería mecánica de la UCR y obtuvo un doctorado en el Instituto de Física y la Academia Sínica de Taiwán en el Programa Internacional de Nanociencia y Tecnología. Es especialista en nanobiofísica, es decir física aplicada a estudiar mecanismos moleculares en escala nanoscópica.
Durante su doctorado, el Dr. Lesser, construyó un dispositivo que consta de dos electrodos de titanio separados por un nanodistanciamiento de menos de diez nanómetros.
El especialista explicó desde Taiwán, donde se encuentra actualmente, que “estos nanodistanciamientos sirven para medir propiedades desde el punto de vista eléctrico, óptico o magnético.
“La gente que estudia la vida o los materiales, lo que quiere es conocer sus diferentes propiedades de cómo funcionan las cosas, lo cual se puede estudiar con este dispositivo”, agregó el Dr. Lesser.
Según explicó, el objetivo principal de la investigación es “realizar experimentos en una plataforma microfluídica en “chip” basada en nanodistanciamientos entre electrodos de distintas aleaciones metálicas, como titanio y aluminio, que permitan, por medio de métodos electrocinéticos, implementar una técnica de atrapamiento y detección electrónica biomolecular”.
“Posteriormente se espera que en un estudio de la correlación de los datos de conductancia electrónica, permita conocer información detallada de índole biofísico, electrofisiológico y electroquímico de la biomolécula y corroborarla por medio de técnicas alternas”.
El dispositivo diseñado por el Dr. Lesser fue probado en la investigación mencionada que analizó la energía en proteínas de algas rojas.
Sin embargo, explicó que “el dispositivo puede ser aplicado a otro tipo de análisis donde los científicos requieran una caracterización física-química exacta de procesos elementales al nivel de proteínas individuales y ácidos nucleicos”.
Agregó que “mediante este dispositivo se puede realizar un análisis de moléculas singulares o en bajo número de copias, obteniendo información directa de las fluctuaciones de su posición de equilibrio que a su vez contienen información dinámica y estadística que se puede relacionar con características particulares de la molécula analizada”.
“Las tecnologías utilizadas hasta ahora, que analizan soluciones con gran cantidad de moléculas, por lo que no brindan esta información precisa, sino que arrojan datos del promedio del conjunto”, concluyó el científico.
Ing. Alejandro Martínez Brenes, del ITCR, colaboró en el estudio de los mecanismos de cosecha y trasiego de energía en proteínas de algas rojas que viven en condiciones de poca luz en el fondo marino.
La XXII Conferencia Internacional sobre Sistemas Miniaturizados para Química y Ciencias de la Vida (MicroTAS por sus siglas en inglés de Microsistemas Totales de Análisis), la cual es la más importante en el mundo en ese campo, es organizada por la Sociedad para los Microsistemas Químicos y Biológicos (CBMS por sus siglas de Chemical and Biological Microsystems Society).
Aglutina a científicos (as) e investigadores (as) dedicados al estudio de ciencias de la vida por medio de “chips” que pueden funcionar en ambientes con fluidos biológicos confinados para analizar fenómenos en escala micro o nanoscópica.
Incluye áreas muy variadas del conocimiento cono genómica, química, biofísica molecular y celular, técnicas de diagnóstico, etc.
Este 2018 la conferencia MicroTAS se realizó del 11 al 15 de noviembre del 2018 en la ciudad de Kaohsiung en Taiwán.
De los proyectos de investigación que aplican para ser presentados en la conferencia, solo cerca del 40% reciben aprobación, ya que los estándares de exigencia son muy altos.
En esta ocasión participaron más de cuatro mil personas de todo el mundo. El año pasado la única representación latinoamericana con proyectos de investigación fue de Brasil.
Es año Costa Rica es el único país de la región latinoamericana que participa con un proyecto de investigación en la Conferencia, luego de pasar un arduo proceso de selección.
El Dr. Lesser dirige el Laboratorio de Nano Biosistemas (LANANBIOS) del CICANUM de la UCR.
