Pregunta: ¿Qué tienen en común las muestras de sangre, las momias antiguas y el polvo lunar?
Respuesta: Todos han sido estudiados en la Instalación Central de Espectrometría de Masas Biológica y Analítica de la Universidad de Arizona, donde los científicos utilizan instrumentos de última generación para revelar la composición molecular de materiales de muestra complejos.
Cuando los científicos crean un nuevo compuesto o estudian uno existente, necesitan entender exactamente con qué están trabajando. El comportamiento, la seguridad o la eficacia de un compuesto químico pueden verse muy influenciados incluso por cambios menores, como fórmulas incorrectas o subproductos no intencionales. La espectrometría de masas es una técnica que utiliza la relación masa-carga de moléculas ionizadas para permitir a los científicos medir incluso las cantidades más pequeñas de un compuesto. Esto les permite determinar estructuras, identificar pesos moleculares y detectar impurezas.
Krishna Parsawar y Robert Diaz, analista científico, revisando datos de una muestra de espectrometría de masas.
Foto de Kris Hanning, Oficina de Investigación y Asociaciones de la U of A
«Esta tecnología es increíblemente versátil: una parte esencial de la caja de herramientas de un investigador», afirmó Krishna Parsawar, director de la instalación central. «Cada nueva muestra presenta un desafío que debemos resolver, y cada molécula tiene una historia que contar».
Debido a su alta sensibilidad y precisión, los químicos farmacéuticos utilizan la espectrometría de masas para probar el metabolismo y la eficacia de nuevos fármacos. Los recién nacidos son examinados para detectar trastornos metabólicos a partir de una sola gota de sangre. Los químicos forenses en los laboratorios criminalísticos lo utilizan para detectar trazas de sustancias químicas encontradas en las escenas del crimen. Los científicos planetarios han analizado materiales encontrados en el espacio, incluidas partículas de polvo traídas de la luna. Incluso se utiliza para probar el contenido químico de artefactos antiguos para aprender más sobre el pasado.
En cada caso, el objetivo es el mismo: identificar y describir con precisión las moléculas para que el científico pueda comprender qué hacen los materiales y cómo reaccionan.
La instalación, ubicada en el edificio Thomas Keating del Instituto BIO5, alberga instrumentación de última generación y emplea un equipo de especialistas que colaboran con científicos de todo el campus y de todo el país, y de disciplinas e industrias académicas.
Materiales de muestra para análisis de espectrometría de masas.
Foto de Kris Hanning, Oficina de Investigación y Asociaciones de la U of A
«Por ejemplo, a menudo trabajamos con investigadores del Centro Oncológico que están desarrollando nuevas formas de utilizar medicamentos para atacar tumores u objetivos específicos», dijo Parsawar. «Un investigador podría venir a nosotros y decirnos: ‘Tengo este medicamento y quiero ver si se une a una molécula, proteína o anticuerpo en particular. ¿Pueden ayudarme a descubrirlo?'»
Incluso cuando los investigadores envían muestras similares a las analizadas anteriormente, dijo Parsawar, las preguntas rara vez son las mismas.
«He tenido la suerte de trabajar dos veces con muestras de momias», dijo Parsawar. «Una vez con una muestra de un museo de Londres y otra con una muestra de un investigador de la Universidad de Arizona. En un caso analizamos un tinte usado en la momia y en el otro examinamos muestras de cabello. Trabajar con material de 5.000 años de antigüedad fue increíblemente emocionante».
Al igual que muchas instalaciones principales respaldadas por la Oficina de Investigación y Asociaciones, el laboratorio opera bajo un modelo abierto de pago por servicio que permite tanto a los investigadores académicos como a los clientes externos acceder a equipos y experiencia especializados.
“Nunca he tenido un día en el que me haya preguntado en qué debería trabajar”, dijo Parsawar. «Siempre hay una pregunta de investigación interesante esperando ser respondida. Siempre un problema que resolver».
Los investigadores interesados en trabajar con la Instalación de Espectrometría de Masas Biológica y Analítica pueden obtener más información enhttps://cores.arizona.edu/facilities/massspec/about
