Chica guerrera

Ya he contado alguna en vez en este Blog que el Búho es miembro de la American Chemical Society (ACS). Desafortunadamente, esa pertenencia no se la ha ganado en base a sus méritos científicos sino a haber pagado, religiosa e ininterrumpidamente, la cuota anual desde hace casi treinta años. Pero no me arrepiento de haberlo hecho. La ACS es la sociedad científica más grande del mundo, con 154.000 miembros y un vasto entramado de servicios en el campo del acceso a la información científica, de la publicación de revistas y libros, la organización de Congresos, Cursos, etc. Probablemente no le he sacado todo el partido que hubiera podido y debido, pero la entrada de hoy viene motivada por una de sus interesantes iniciativas.

Como todos o casi todos mis lectores habrán visitado alguna vez al dentista, tienen una cuenta pendiente con una poco conocida ciudadana, la Dra. Sumita B. Mitra, una veterana científica que ha trabajado siempre en el gigante 3M, dentro de la división de productos destinados a los dentistas. La American Chemical Society acaba de declararle "Héroe de la Química", dentro de una convocatoria que anualmente y desde 1996 promueve la ACS para premiar a todos aquellos "que han contribuido al bienestar y al progreso de la humanidad en la última década". Las candidaturas pueden ser propuestas por empresas o instituciones y un panel de expertos elige entre las recibidas, con el ojo puesto en reconocer investigaciones que hayan culminado con éxito en un desarrollo ulterior, refrendado además por una venta significativa de un producto en cualquier ámbito científico-tecnológico.

Nuestra amiga Sumita fue en su día la inventora, para 3M, de una familia genérica de productos que los dentistas de todo el mundo usan como adhesivos para pegar coronas, fundas, brackets y similares a dientes y muelas. Pero lo que ha sido determinante en la consecución del premio es la sistemática labor que ha realizado, a lo largo de los años, en una gama de productos usados en la reparación de piezas dentales. Se trata de materiales compuestos o composites, a base de una combinación de polímeros y reforzantes inorgánicos, que tratan de reproducir la apariencia física (sobre todo el color) y las propiedades mecánicas de nuestros piños originales cuando han sufrido roturas, desgastes u otros deterioros propios de la edad o del mal uso. Las últimas variantes de esa familia han visto la luz gracias a las nuevas posibilidades que nos dan las técnicas y conocimientos que tienen su base en las más puras esencias de lo que hoy llamamos Nanociencia y Nanotecnología.

Desde hace ya algún tiempo los dentistas ya han venido empleando como materiales para restauración los materiales híbridos polímero+partículas inorgánicas arriba indicados. Para los polímeros, y como muchos de sus competidores, 3M ha venido utilizando mezclas de monómeros como el dimetacrilato de bisfenol A diglicil éter y el dimetacrilato de trietilenglicol que, tras su aplicación, polimerizan "in situ", esto es, en el propio diente, gracias al concurso de la luz. En cuanto a las partículas inorgánicas, es habitual usar óxidos de silicio y circonio que se encuentran disponibles en el mercado con tamaños de partícula del orden de 40 nanometros. Pero en el proceso de restauración del diente, esas partículas se aglomeran entre ellas, dando lugar a agregados más grandes, que comparten espacio con los que se forman entre las mismas partículas y los polímeros base del preparado en cuestión.

El efecto final es que tenemos un amplio espectro de tamaños de partículas y aglomerados. Cuando ese material es pulido para conformar la apariencia normal del diente, el efecto del torno hace que se desprendan partículas de muy variados tamaños, dando lugar a una superfice que la Microscopia Electrónica (EM) y la de Fuerza Atómica (AFM), dos técnicas fundamentales en el desarrollo de la Nanociencia, han revelado como llena de micro y nanocavidades, lo que crea problemas importantes en la consecución del color que se pretendía conseguir para la uniformidad de la dentadura, tanto por efectos ligados a la propia reflexión de la luz, como al hecho de que en esas cavidades entren restos de comida, líquidos, etc.

Mitra ha conseguido un nuevo material dando una vuelta de tuerca más a las formulaciones que ya venía comercializando 3M en los últimos años. En las nuevas, se ha sustituido la mayor parte del segundo de los dimetacrilatos por un poliuretano de cuya estructura cuelgan los mismos grupos dimetacrilato. El resultado, según las fotos de Microscopía Electrónica, es que las partículas inorgánicas se agregan menos entre sí y, además, forman clusters o agregados de tamaño nanoscópico con las resinas poliméricas. Todo ello tiene varias consecuencias importantes para los dentistas: el material se encoge menos durante la polimerización "in situ", un problema clásico en estos materiales reparadores; su resistencia mecánica es superior, tienen mejor vejez y, sobre todo, durante la acción del pulido retienen el color seleccionado para la resina, el problema estético por excelencia.

En esta misma convocatoria de Héroes de la Química se han premiado también las contribuciones de dos investigadores de Dow (Cadotte y Mickols) por el desarrollo de membranas para las plantas desalinizadores y a un equipo de doce investigadores de Novartis por el desarrollo del aliskiren, un nuevo medicamento para prevenir la tensión sanguínea elevada. Desafortunadamente, entre los catorce galardonados de estas dos empresas, no hay una sola mujer. Así que Sumita es la verdadera Héroe de la edición 2009.

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A perro flaco......

Aunque a veces me paso criticándolos, soy un firme partidario de la existencia de colectivos ciudadanos como los sindicatos o las organizaciones ecologistas. Suponen poner coto, o al menos contrapeso, a determinadas acciones abusivas, y a veces hasta vandálicas, de otros colectivos que comparten cancha en nuestra vida cotidiana. Sin ese adecuado contrapeso es probable que hubiera sido difícil llegar a los niveles de calidad de vida que disfrutamos. Lo cual no quiere decir que por el hecho de ser colectivos más o menos numerosos y reconocidos sean los poseedores de la verdad absoluta, ni que los ciudadanos individuales no podamos objetar de sus métodos y conclusiones. Porque la mayoría de estos colectivos quieren perpetuarse y, para ello, necesitan autoalimentarse y en esa búsqueda de la persistencia pueden dar cobijo a gentes de poco rigor.

En la Donosti de mis entretelas hay un activo colectivo ecologista una parte del cual debe andar todos los días rastreando la red, a la búsqueda del último agente cancerígeno con el que entretenerse y justificar sus actividades. Si así no fuera, es díficil de explicar que su último gran objetivo llevado a término (Diario Vasco del 25 de agosto) sea haber conseguido que en una ikastola de la zona se hayan retirado una serie de bancos y farolas que habían sido tratados con creosota.

La pobre creosota es un biocida contra los bichos que atacan la madera y que muchos de mis lectores (sobre todo los más viejos) identificarán enseguida como esa pintura negra de olor penetrante (y para mi bastante agradable) con la que antaño se pintaban, sobre todo, las traviesas de las vías de tren y los postes de telégrafos y de luz. Y digo pobre porque ni traviesas ni postes son hoy en dia, en su gran mayoría, de madera. De hecho, muchas de las viejas traviesas que han poblado los tendidos ferroviarios se venden, a precio de orillo, como motivos ornamentales para construir pequeñas zonas ajardinadas en adosados, casas de campo, campos de golf y similares. Así que muerto el perro flaco (traviesas, postes) muertas las pulgas (creosota) y la citada pintura ha pasado casi a formar parte de la historia, aunque parece que a los del colectivo ecologista en cuestión les da igual, con tal de que entrando en Google y tecleando "creosote and cancer" (en inglés, para que salgan más), nos devuelvan 69.000 referencias. Lo cual tampoco es mucho para los niveles de Google y los niveles del término cáncer.

La causa por la que la cresota ha sido recientemente prohibida o restringida por las principales agencias que controlan nuestra salud y nuestro medio ambiente, está relacionada con su origen y composición. La creosota es una mezcla de compuestos destilados del alquitrán de hulla y, por ello, contiene una familia amplia de productos químicos entre los que se encuentran fenoles, cresoles y los temidos hidrocarburos aromáticos policíclicos (o PAHs en su acrónimo inglés), otra amplia familia de compuestos en sí misma, muchos de ellos reputados cancerígenos. Estos últimos ciudadanos ya salieron en una entrada de la anterior fase de este Blog, aquella en la que os contaba mis desvelos y tribulaciones para encontrar en las farmacias una crema con la que sanar mi delicada piel de búho. Sin conseguirlo, al haber sido eliminada del mercado en tanto que extracto alcohólico del alquitrán de hulla. Así que, básicamente, estamos hablando del mismo problema y no es cuestión de repetirse. Basta con darle al link anterior.

También allí os contaba que algunos de estos PAHs están también en alimentos que ingerimos tras someterlos a altas temperaturas (café torrefacto, ahumados, carnes a la plancha, etc...) Digo yo que es más fácil y habitual que un niño coma chuletas a la plancha, chuletillas al sarmiento bien crujientes o hamburguesas más o menos chamuscadas por la impericia de sus progenitores como cocineros, que le de por morder un banco con creosota. De lo que infiero que a la hora de dar publicidad a los peligros de tocar o sentarse en maderas tratadas con nuestro biocida, podrían aprovechar el viaje y comentar que esas mismas sustancias peligrosas están también en nuestro "menú" de muchos días y, por tanto, debieran prohibirse. Sería una verdadera labor didáctica. Aunque claro, un frasco de creosota viene de una planta química y una chuleta de una carnicería de las de siempre y la hemos hecho en casa como siempre...

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Cosas atómicas

Los que me conocen un poco saben que huyo de los tribuletes como de la peste porcina. En parte por mi repelús a salir en los medios y, en parte, porque mis contadas experiencias con ellos han resultado poco gratificantes. Como ejemplo significativo, valga el que me viene a la mente ahora que se cumplen 18 años, en una semana como ésta, de la muerte del Prof. Gonzalo M. Guzmán, mi Director de Tesis. La semana siguiente a su muerte empezaba un Curso de Verano del que él era el Director. Tras conocer la noticia, la Dirección de los Cursos, y también sus colaboradores más próximos, entendimos que no podíamos suspender el Curso y mi colega Antxon Santamaría y yo mismo nos repartimos la coordinación del mismo, entre cuyas sevicias estaba el tener que conceder entrevistas a los medios.

Uno de los días del evento apareció un joven airado de El Mundo. Para empezar me preguntó que qué era eso de los polímeros. Con mi más exquisita vena divulgadora, traté de explicarle las diferencias entre una molécula convencional como el agua, con su oxigenillo y sus dos hidrógenos, y una macromolécula o polímero como la del polietileno de las denostadas bolsas de supermercado, haciéndole ver que en un caso sólo se implicaban tres átomos y en el otro miles. Al día siguiente, el pretítulo de la entrevista decía: Juan J. Iruin, especialista en átomos. En el fondo me está bien empleado por tratar de explicar las cosas hasta niveles casi ridículos de simplicidad. Ya lo advirtió Einstein en su día: "Everything should be made as simple as possible, but not simpler".

El caso es que estos días he andado otra vez de divulgador "atómico" con unos amigos que me han estado preguntando cosas sobre las implicaciones de la nanotecnología en la vida diaria, al hilo de su interés por el Congreso Atom by Atom que estamos organizando y para el que ya contamos con más de 400 inscripciones. Yo he tratado de explicarles, a mi mejor saber y entender, ejemplos de aplicaciones de nanopartículas en medicina, cosmética, en los materiales compuestos de matriz polimérica, etc.

Según parece, despues de mis explicaciones, han andado buceando en internet para completar mis sabias y doctas apreciaciones. Y como resultado de su navegación, van los muy cachondos y me mandan este vídeo. A pesar de que el link está al final de la entrada y de que a mucha gente no le gusta entrar en los sitios que propongo, éste proviene de YouTube, es cortito y no os lo podeis perder. ¡Es lo mejor de la entrada!.

Despues de verlo, me queda la duda de si mis amigos identifican mi capacidad divulgadora con la del protagonista del vídeo.

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Molecular Condoms

En este tiempo en el que lo nano y lo molecular priva, le tenía que llegar su oportunidad al asunto del ayuntamiento carnal o cópula. Esta entrada es el resultado de algunas de mis cualidades intrínsecas, como la de fijarse como un Búho y tener una memoria de elefante para casi todo menos para los nombres y los números de teléfono. Cuando ambas propiedades tienen la oportunidad de trabajar al unísono pueden suceder eventos muy curiosos, como el que me pasó este sábado, cuando al atardecer del último día oficial de la Semana Grande donostiarra disipaba los efluvios de una buena comida en Rekondo hojeando (que no leyendo) El País.

En una de las páginas interiores descubrí una noticia sobre un gel desarrollado para usarse como preservativo femenino. Al leer la noticia en cuestión me dí cuenta de que se hablaba de unos geles poliméricos sobre los que, el pasado mes de octubre, había leído un artículo en la revista Macromolecules, con un título tan técnico como "Chemorheology of Phenylboronate-Salycylhidroxamate Cross-Linked Hydrogel Network with a Sulfonated Polymer Backbone". El que en ese título descubra la más mínima relación con aplicaciones como la que menciono, que levante el dedo. Bastante habitual por otro lado. Una cosa es publicar resultados de carácter científico en revistas al uso y otra muy distinta patentar las aplicaciones interesantes que de esos estudios se derivan. Vi que el Grupo de investigación coincidía y, de inmediato, se me ocurrieron cuatro cosillas relacionadas para pergeñar una entrada agosteña.

Cuando hablo de geles poliméricos hablo de cosas blanditas que se comportan en muchos aspectos como un sólido. Por ejemplo, son geles como los que aquí me interesan los que se generan cuando algunos polímeros como los que se emplean en pañales, compresas y otras variantes se ponen en contacto con el agua. La cosa puede resultar tan curiosa como puede verse en este vídeo (no os lo perdais, es cortito), en el que una sal sódica del poliácido acrílico se mezcla con agua. El resultado no es una disolución, como uno pudiera esperar, sino una cosa que, para sorpresa de los enanos que se solazan con la experiencia, se comporta prácticamente como un sólido (It's a solid!!, dice uno de los chavales), pero que cuando se aprieta con los dedos es como una plastilina.

Sobre geles ya he escrito varias cosas. Por ejemplo, cuando me metí con el Santi Santamaría tras acusar a algunos cocineros, colegas suyos, por emplear en sus preparados metil celulosa. Veíamos allí que la metil celulosa se disuelve mejor en agua fría que en caliente, formando geles a temperaturas elevadas, algo que aprovechó el conocido chef Heston Blumenthal para la preparación de sus "helados calientes". Se sirve al cliente una cosa con apariencia de un helado convencional pero bien calentito y cuando uno se lo mete en la boca, que está más fría, el "helado" caliente se funde como lo hace el tradicional helado frío. Ese es un ejemplo de lo que se denomina un gel termoreversible, un gel que pasa de uno a otro estado con el concurso de la temperatura. La mayor parte de los geles empleados en gastronomía se vuelven líquidos al subir la temperatura, aunque a algunos bichos raros, como los geles de metil celulosa, les da por empreñar y lo hacen al enfriarse.

Hay otros geles que funden (y al revés) al variar el pH del medio. Por ejemplo, cuando uno prepara compotas y mermeladas, aprovecha las propiedades de la pectina, un complejo polisacárido (otro polímero), existente en muchas frutas. A la hora de preparar una mermelada más o menos compacta, tras cortar y cocer la fruta que nos sirve de base, uno de los trucos para que aquello gelifique convenientemente es añadir zumos de naranja o limón, que rebajan el pH a valores entre 2,8 y 3,5, lo que hace que se neutralicen las cargas eléctricas de las pectinas, permitiendo la unión entre las largas cadenas de las mismas y dando lugar al semisólido que llamamos gel.

Unos investigadores de la Universidad de Utah en Estados Unidos han preparado unos geles reversibles al pH que pueden utilizarse a la hora de prevenir el contagio del Sida en las relaciones sexuales. Se trata de polímeros de metacrilamida, no muy lejanos de la sal de poliácido acrílico que aparece en el vídeo de los chavales. Yo no lo sabía hasta leer la nota de prensa que la Universidad de Utah ha publicado al respecto (analfabeto químico que es uno), pero parece que el pH natural de la vagina es ácido (en torno a un valor de 4.8) mientras el del semen es ligeramente básico (7.6). Aprovechando este cambio, el gel se puede aplicar internamente en forma líquida y sólo cuando entra en contacto con el semen solidifica, creando una especie de malla o tamiz molecular (de ahí lo de condón "molecular") cuyo tamaño de poro es de unos pocos nanometros, bloqueando el paso del virus. Es evidente que si bloquea a los virus del Sida, que miden alrededor de 100 nanometros, lo hará mucho más fácilmente con los espermatozoides que son entre 50 y 100 veces más grandes, con lo que matamos dos pájaros de un tiro. Y encima se lo podemos "vender" al macho de turno como un adecuado lubricante. Los autores entienden que este tipo de producto puede ser una buena herramienta para luchar contra el Sida en países donde prevenciones culturales, sociales y religiosas hacen difícil que las mujeres puedan negociar el uso de las gomitas convencionales antes de ponerse a la faena. Lo que no es ninguna broma, ni por las repercusiones sanitarias ni por las monetarias (buenos son de la Universidad de Utah para estas cosas del dinero).

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Sustitutos de la sal

Cuando quiero epatar un poco en una audiencia hiperpreocupada por las consecuencias de que las dioxinas, los PCHs o los metales pesados se infiltren en nuestros organismos hasta matarnos, suelo decir que valdría más que nos preocupáramos de otros venenos de largo recorrido que nos matan placenteramente, como es el caso del alcohol, el tabaco o la sal. Sobre la sal ya deleité a mi audiencia con una extensa entrada en la fase anterior del Blog del Búho, en la que divagaba sobre los tipos de sales de mesa y algunas propiedades interesantes de la misma y sus disoluciones. La entrada de hoy tiene que ver con los intentos que se están realizando, fundamentalmente por parte de la industria alimentaria, para tratar de paliar los problemas derivados del abuso en la ingestión de sal.

En realidad no nos mata la sal. El peligroso es el sodio que, junto con el cloro, constituyen los cristales de cloruro sódico, sustancia a la que por antonomasia denominamos sal, en perjuicio de cientos o miles de sales más que pueblan nuestro globo terráqueo. Como pasa con casi todas las sustancias que ingerimos, el sodio no es intrínsecamente malo; de hecho, lo necesitamos para muchas cosas en nuestro organismo, como para el correcto funcionamiento de toda nuestra masa muscular. Pero si sobrepasamos una cierta dosis (unos 2.3 gramos diarios) las cosas pueden complicarse. Se trata de un problema global, del que la OMS ha realizado repetidas recomendaciones en el sentido de rebajar el consumo de sodio, para así reducir los problemas derivados de la hipertensión y las consecuencias cardíacas correspondientes.

Esa presión por parte de los reguladores sanitarios y, en último término, de los consumidores que asumen los mensajes de aquellos, ha hecho que la industria alimentaria ande empeñada en buscar nuevas estrategias que rebajen el contenido en sal de los alimentos preparados, principales causantes, aunque no los únicos, de los citados problemas. Todo ello sin que nuestro gusto por la percepción salada resulte perjudicado, un problema nada fácil, según puede desprenderse de un reciente artículo publicado por el Chemical Engineering News.

Hay varias razones que dificultan la consecución de ese objetivo. En primer lugar, los biólogos no tienen claras las razones por las que los animales, incluidos los homínidos, detectamos la sal. Por otro lado, su empleo en alimentación no se limita a salar los alimentos. Muchos de ellos incluyen sal con propósitos de conservación de los mismos. El cloruro sódico es, por otro lado, un compuesto muy peculiar que además de darnos esa sensación salada, es capaz de potenciar otros sabores, bloquear la sensación de amargor de algunos otros compuestos y contribuir a unas sensaciones táctiles muy específicas.

Así que conseguir todas esas funcionalidades en un sustituto va a ser complicado. Una alternativa tradicional en dietas pobres en sodio ha sido el cloruro potásico, un primo de la sal convencional. Pero mientras mantiene muchas de las funcionalidades del cloruro sódico, tiene un sabor amargo que no a todo el mundo le gusta, y ahí andan las compañías adicionando un poco del primo sódico al potásico para contrarrestar su amargor. O adicionando otras sustancias como la taurina que, a pesar del nombre, es un ácido sulfónico.

La otra estrategia, como he mencionado, es reducir la cantidad de sal sin perder sus efectos en nuestra percepción. Parece la cuadratura del círculo pero los investigadores tienen alternativas. Y así, para su uso en aliños de ensaladas y otras aplicaciones en disolución, hay empresas que están probando dobles emulsiones, donde gotas de agua están encapsuladas en gotas más grandes de aceite que, a su vez, están encerradas en otras gotas de agua. En el agua del interior hay sal y en la del exterior azúcar. Eso produce un efecto salado más evidente con menos sal.

Para casos en los que la sal se adicione en forma de cristales (patatas fritas y otros tipos de snaks) que luego se disolverán al entrar en contacto con nuestra saliva, hay una solución que consiste en conseguir cristales o partículas de sal más pequeñas. Al reducir el tamaño de los cristales (igual acaba siendo un negocio vender nanosal), a igualdad de peso, nuestros diminutos cristales exhiben más superficie al exterior, con lo que nuestra lengua puede interactuar con ellos más fácilmente, dándonos una sensación instántanea de salado con menos cantidad.

A ver si tenemos pronto esas estrategias a nuestra disposición. Que yo me tengo que aplicar el cuento en lo que a reducir la sal se refiere. Me encantan los frutos secos (salados, of course). Y desde que me aficioné a ver combates de Sumo, en los que los colosos echan sal al viento como ritual de purificación, se golpean sus inmensos flancos (más grandes que yo mismo) y, finalmente, degustan la sal que les queda en las manos, cogí la costumbre de meter un dedo en el salero para llevarme al coleto unos granitos de sal. Droga dura, oiga.

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