Theoretical introduction to Nuclear Magnetic Resonance

This is a brief description about spectroscopy by Nuclear Magnetic Resonance intended to extend the basis of this technique not explained in the introductory chapter of my PhD Thesis. NMR is a powerful and harmless tool used for biophysical characterization of molecules with atomic resolution. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is a technique that takes advantage of the quantum mechanical properties of the atomic nucleus known as spin. Nuclei with spin quantum numbers different to zero behave with a finite charge distribution, thus having a magnetic moment proportional and parallel to the nuclear spin. These nuclei act like tiny magnets (dipoles) and can be, in principle, detected by NMR.  When a sample is placed in a stationary magnetic field (B0), its NMR active nuclei tend to align parallel or antiparallel with that external field. The dipoles oriented against the B0 are in a less stable state and are present at a […]

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Introducción a la Resonancia Magnética Nuclear o RMN (NMR)

Esta es una introducción general sobre espectroscopía por RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN) A continuación, enlazo una serie de artículos que se han ido confeccionando en función del grado de detalle con respecto a esta técnica espectroscópica. Me centro fundamentalmente en las bases físicas y sus aplicaciones para la caracterización estructural de complejos biológicos.  Theoretical introduction to NMR (en inglés), texto complementario a la introducción general de mi Tesis Doctoral. ¿Qué es la RMN? (Texto para alumnos de programas de Máster) Podcast de la entrevista a Marta Bruix en el programa “A Hombros de Gigantes” de RNE. ¿Qué peligros puede entrañar la Resonancia Magnética Nuclear? ¿Por qué la RMN? Los procesos celulares de los organismos superiores se ven regulados por moléculas que actúan conjuntamente en forma de grandes complejos moleculares en los que las interacciones juegan un papel fundamental. El conjunto de estas redes de interacción se conoce como interactoma. A […]

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¿Qué peligros puede entrañar la Resonancia Magnética Nuclear?

En el ámbito hospitalario, se ha llegado a un consenso para denominar a la Resonancia Magnética Nuclear de Imagen (RMNI) simplemente Resonancia Magnética. El miedo generalizado hacia la palabra “nuclear” es el causante de la adopción de esta medida.  La gente asocia la palabra nuclear con radiactividad, posiblemente por la relación que hay con el término “energía nuclear”. Sin embargo, “nuclear” en realidad se refiere a núcleo. Así como la yema es el núcleo del huevo (el huevo es una célula) y el centro de la Tierra es otro núcleo, el núcleo de los átomos está compuesto por neutrones y protones. Es ampliamente sabido que la materia está compuesta por átomos y en el caso de la RMNI o RMI, los radiólogos se centran en la concentración de tejido adiposo (grasa) y agua que tenemos en nuestro cuerpo, excitando con pulsos de radiofrecuencia los núcleos de las moléculas de agua concentradas […]

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¿Qué es la RMN? (Texto para alumnos de programas de Máster)

En el laboratorio de Resonancia Magnética Nuclear de alto campo del CSIC nos encargamos de aplicar esta técnica para caracterizar moléculas biológicas fundamentalmente. Nosotros nos dedicamos al área de la Biología Estructural, la cual se encarga del estudio de las propiedades estructurales y dinámicas de las proteínas, ácidos nucleicos y otras macromoléculas dentro de un contexto biológico. La Resonancia Magnética Nuclear o RMN es una técnica espectroscópica que se aprovecha de las propiedades mecanocuánticas de los núcleos de los átomos conocido como spin.  Por RMN se determinan las posiciones de cada uno de los átomos que constituyen la molécula. Para ello, se necesita que la muestra se encuentre normalmente en disolución acuosa (como cuando se disuelve azúcar en agua). De esta forma se puede estudiar su plegamiento (forma) y dinámica (movimiento), lo cual es de gran interés para el desarrollo de fármacos. Del mismo modo, la RMN en estado sólido […]

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Curiosidades científicas de la vida cotidiana

Para un científico no es difícil encontrar relaciones físicas, biológicas, químicas y matemáticas en el mundo que le rodea de manera automática; sin embargo, muchas veces no contamos con información suficiente que explique un fenómeno. En estos casos, la curiosidad es un factor determinante y tener un buen pensamiento crítico para saber si al consultar la razón de una observación se adapta al método científico.   El veneno está en la dosis: botulismo y botox. En ocasiones vemos latas, tetrabricks de zumos y otros productos hinchados. Se desaconseja tajantemente consumirlos ya que podrían contener una bacteria llamada Clostridium botulinum. Esta bacteria sintetiza una toxina que actúa sobre el sistema nervioso dando lugar a la enfermedad conocida como botulismo a través de la ingesta de productos en los que ha crecido la bacteria, dando lugar a desenlaces fatales. Curiosamente, tras investigar el modo de acción de esta neurotoxina, se ha empleado en menor dosis para usos […]

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