Universidad de Concepción concentra la red de microscopía más diversa de Latinoamérica

En los últimos diez años, la microscopía avanzada ha experimentado en el mundo grandes adelantos, logrando observar estructuras a niveles antes inalcanzables. Innovaciones como la microscopía de superresolución (STED y PALM), la microscopía de fuerza atómica (AFM), y la microscopía electrónica de barrido (SEM) han permitido a la ciencia entender y descubrir fenómenos de alta complejidad.

“La microscopía avanzada se ha diversificado, incorporando dispositivos analíticos que permiten analizar las estructuras macroscópicas, microscópicas y atómicas con resoluciones nunca obtenidas. Estos avances están revolucionando la forma de realizar investigación científica, comprendiendo los fenómenos orgánicos e inorgánicos con gran precisión”, explica el doctor Francisco Nualart Santander, director del Centro de Microscopía Avanzada de la Universidad de Concepción (UdeC).

Una realidad tecnológica que ha sido comprendida muy claramente por la UdeC y el gobierno de Chile, a través de ANID, logrando la adquisición de equipamientos complejos, para tener un avance sustancial en el área de la microscopía avanzada a nivel nacional. “Hemos adquirido equipamiento en el área de microscopía electrónica (tanto en la modalidad de transmisión como de barrido) en el Centro de Espectroscopía y Microscopía Electrónica (CESMI UDEC), junto a los equipos disponibles previamente en el Centro de Microscopía Avanzada (CMA) y en el Instituto de Geología, institución de educación superior líder en el área”, cuenta Nualart.

Los equipamientos a los que hace mención el académico UdeC corresponden a dos microscopios electrónicos -uno de transmisión de alta resolución HRTEM de 200 KV y otro de barrido de emisión de campo SEM-FEG- y cuya inversión fue cercana al millón de dólares, realizada a través de fondos centrales gestionados desde la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo (VRID) de la casa de estudios. “Mirar el cielo con la vista convencional nos permite observar puntos brillantes, sin embargo, utilizar un telescopio nos permite observar miles de galaxias. Esto es exactamente lo que ocurre con la adquisición de nuevas tecnologías en microscopía electrónica”.

Esta tecnología, ya en funcionamiento, abre las puertas para potenciar el área de la salud, estudio de patologías cerebrales (como la esclerosis lateral amiotrófica) y otras; análisis de celulosa, desarrollo de nuevas drogas naturales, dinámica de procesos celulares y estudio de nuevos patógenos. “De esta forma, la UdeC no solamente está preocupada del desarrollo de la investigación fundamental y sus aplicaciones al desarrollo tecnológico, sino que también de establecer una conexión rápida y fluida con diferentes empresas a través de las tecnologías avanzadas”, explica Nualart.

Sobre esta tecnología, el doctor Romel Jiménez Concepción, académico del Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la UdeC, sostiene que esta red beneficia a la casa de estudio desde varias aristas: “Primero, habrá un aumento de colaboración científica, más publicaciones y de mayor impacto, patentes, mayor posibilidad de adjudicación de proyectos de investigación, incremento de la visibilidad local y mundial con directo impacto en los rankings, interés de la industria por usar nuevas tecnologías, ingresos por asistencia técnica y por uso de equipamiento por parte de externos a la UdeC, y potencial interacción entre universidad-empresa”.

Por su parte, la vicerrectora de Investigación y Desarrollo de la Universidad de Concepción, doctora Andrea Rodríguez Tastets, resaltó la importancia de contar con esta infraestructura en Chile: “La posibilidad de realizar investigación e innovación se logra combinando el talento de personas con los recursos necesarios para realizar los estudios. Es en ese contexto que nos planteamos, como parte de los objetivos estratégicos institucionales, disponer de infraestructura de alta calidad”.

Mundo microscópico

El doctor Manuel Melendrez Castro, profesor titular de la Facultad de Ingeniería de la UdeC, comentó que la variedad de estudios que pueden desarrollarse gracias a estos equipos sobrepasa las áreas biológicas. Muestras de metales, polímeros, nanomateriales, entre otras, podrán ser observadas con resoluciones antes no alcanzadas. Además, explica que los equipos permiten “acortar los tiempos de análisis, avanzar más rápido en la obtención de conclusiones científicas, acortar los tiempos de publicación y aumentar el nivel de su impacto. Esto potencia en sobremanera la investigación interdisciplinaria”.

El académico apunta también a otros aspectos que son relevantes: contar con estos equipos en el país permite independizarse y acceder a tecnología avanzada a la que, hasta hace poco, sólo se podía acceder a través de colaboraciones con instituciones extranjeras. A su juicio, es una lección que les dejó la pandemia. “Nuestros y nuestras científicas tendrán todo a la mano, aquí en Concepción, para generar investigación de alto impacto”. Esto hace que la Universidad sea un polo de atracción para estudiantes e investigadores, nacionales e internacionales. “Tener la red más diversa de microscopía en menos de 0.5 km2, le permite a la comunidad universitaria y de la región contar con la gama de equipamiento más versátil e interdisciplinaria existente en el país, en un solo campus”, resaltó Melendrez.

Como explicó el doctor Francisco Nualart, definir la estructura subcelular por medio de microscopía electrónica de transmisión ha tomado nuevamente gran relevancia a nivel mundial. “La microscopía de barrido nos permite analizar las superficies celulares y tisulares (tejidos) con muy alta definición, además de realizar estudios de componentes químicos esenciales. Todo lo anterior, involucra el uso del electrón como fuente de iluminación para formar imágenes”.

Para entender de forma sencilla lo que es analizar una muestra con microscopía confocal, el académico lo explica así: “Históricamente, analizar una muestra con un microscopio convencional fue como leer un cuaderno de cien hojas, completamente escrito, sin abrirlo. Hoy, el microscopio confocal tiene la capacidad de leer hoja por hoja, ordenar su información, segmentarla y presentarla con una estructura tridimensional. Esta información permite procesos de cuantificación y aplicación de elementos analíticos matemáticos y estadísticos con gran definición”.

Sobre lo que se viene para más adelante en cuanto a la adquisición de nueva tecnología, el doctor Jiménez cuenta que, “por el momento, falta adquirir un EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) para acoplarlo al HRTEM (microscopio electrónico). Esto permitirá no sólo ver y fotografiar imágenes (con el HRTEM), sino también conocer la composición de las distintas regiones de la muestra. La compra de este equipo adicional está comprometida por UdeC”.