Resonancia Magnetica Nuclear para la deteccionde bacterias

Resonancia Magnética Nuclear para la detección de bacterias
Por Ismael Angel Nieto

Abstracto
La Resonancia magnética nuclear (RMN) constituye una técnica de vital importancia en la investigación científica. La RMN es, junto con la difracción de rayos X, la única metodología que puede usarse para determinar la estructura molecular de macromoléculas con alta resolución. Frente a la difracciónde rayos X, no obstante, la RMN presenta varias ventajas; una de ellas es que permite determinar la estructura molecular en solución. La RMN permite, además, estudiar de manera eficaz y sencilla las interacciones entre biomoléculas. También es la única metodología que permite el estudio de la dinámica de macromoléculas con resolución atómica en varias escalas de tiempos y determinar la cantidadde ciertos elementos que solo podrían producirse en esa escala gracias a la presencia de ciertas bacterias determinadas, con el fin de lograr aplicaciones médicas para el beneficio de la humanidad como generalmente suele ser las muestras que se analizan son muestras de pacientes enfermos que son enviadas por los médicos para obtener información acerca de la posibilidad de la existencia de ciertasbacterias y la cantidad en la que se encuentran.
Introducción


La espectroscopia por Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de alta resolución se ha convertido en una de las herramientas analíticas más importantes para obtener información sobre diversos líquidos biológicos y extractos de tejidos. Puede proveer información sobre un amplio rango de metabolitos en células viables, con lo cualdemuestra ser una técnica no invasiva. Esta característica facilita su aplicación biológica en diferentes estudios sobre aspectos de la bioquímica celular en los organismos vivos. Afortunadamente, por los avances registrados en la generación de los campos magnéticos de los espectrómetros más recientes se ha aumentado su sensibilidad, esto ha permitido mayor aplicación de la RMN en el campo de laMicrobiología. Más recientemente ha sido usada para múltiples análisis como en la descripción de interacciones estructurales que ocurren en la formación de complejos proteína-proteína en una célula bacterial, determinación de estructuras de proteínas en células vivas, entre otros usos.
Los nucleos magnéticamente activos como el protón (1H), carbono (13C), nitrógeno (15N), fósforo (31P) y flúor (19F) hansido usados frecuentemente en NMR para entender procesos metabólicos y fisiológicos incluyendo fenómenos de transporte en diferentes sistemas. Otro núcleo activo y muy utilizado es el protón de H. Este núcleo posee dos Propiedades muy útiles:
a) es abundante en la naturaleza (98-99%)
b) está presente en casi todas las moléculas biológicas que contienen carbono.
EL (1H) tiene altasensibilidad NMR debido a que tiene la más alta proporción giromagnética de todos los núcleos estables. Sin embargo, tiene la desventaja de tener un rango espectral relativamente pequeño y una aplastante señal de agua en el espectro.
Materiales y Métodos
Equipos
De forma esquemática los principales componentes de un equipo para medidas de resonancia magnética nuclear son:
1.- Un imán estable, con uncontrolador que produce un campo magnético estable de fuerza Bo.
2.- Un transmisor de radiofrecuencias, capaz de emitir frecuencias precisas.
3.- Un receptor muy sensible capaz de detectar señales débiles producidas por el núcleo en resonancia.
4.- Un ordenador para controlar los pulsos de frecuencia y para almacenar datos.
5.- Un aparato de impresión de los datos.


Una parte importante delaparato es la sonda, que es la que determina la resolución del equipo. Las sondas son circuitos eléctricos LCR provistos de bobinas, condensadores y una resistencia al paso de corriente.El papel de las bobinas consiste en la generación de radiación electromagnética, ésta se induce por el paso de corriente a través de la bobina, la detección se produce por el principio de reciprocidad, esto es,...