Me salto el último experimento de CLUSTER (hasta la semana que viene), para explicar un caso que me ha sorprendido en los últimos días. Se trata de la problemática que ha suscitado el uso indiscriminado de medicamentos antitusivos del tipo bisolvón.
Al parecer gran cantidad de pacientes han creado adicción a medicamentos antitusivos del tipo bisolvón. Pacientes de todas la edades, pero especialmente jóvenes que buscando un colocón de fin de semana pueden encontrar un fármaco barato y en el botiquín de casa. Diversos farmaceuticos han declarado en el programa de Antena 3 espejo público, que incluso falsifican el número de colegiado y se inventan rectas falsas para conseguir estos fármacos. El problema reside en que muchos de éstos fármacos no necesitan receta, y se pueden conseguir de forma barata.
Al parecer el culpable de todo esto es la CODEINA. La codeina es un alcaloide derivado del opio que se puede metabolizar fácilmente en morfina. De hecho la única diferencia entre ellos es la metilación de uno de sus alcoholes. Aqui podemos ver sus fórmula químicas:
Codeina:
Morfina:
La codeina al entrar en el organismo puede desmetilarse por acción del citocromo P450 (CYP), en concreto por la CYP2D6. El citocromo P450 es un sistema, una superfamilia de hemoproteinas que participan de forma muy activa en el metabolismo de gran cantidad de fármacos y drogas.
Aquí tenemos un vídeo explicativo de André. El vídeo está en portugués pero se entiende perfectamente:
No es del todo extraño que se utilice codeína u otro derivado opiáceo como bloqueador del sistema nerviso de la tos, pero sí algo curioso que hace unos cuantos años Bayer lanzara al mercado Heroína como antitusivo:
Es del todo censurable el hecho de que existan páginas en internet donde se expliquen procedimientos para obtener morfina a partir de pastillas de codeína del mercado, explicando todos los pasos a seguir. Creo que la salud es lo más importante que tenemos y no deberíamos jugar con ella. Como mínimo, estas páginas lúdicas deberian advertir de las consecuencias de ingerir los opiáceos que ellas facilitan como obtener.
¿Podemos mover donde queremos partículas del tamaño del nanómetro? Podemos mover células, mover hongos microscópicos y atrapar moléculas? Lo cierto es que todo esto no es ciencia ficción, se está realizando todos los días. Hablamos de las pinzas ópticas o trampas lasers.
El siguiente vídeo es de la NASA y en el se observan como dos partículas de tamaño microscópico son retenidas por una fuente de luz láser:
Hasta ahora había sido relativamente sencillo mover objetos cargados electricamente utilizando fuerzas electricas y/o magnéticas, e incluso mover objetos neutros de elevado tamaño (Ver Naturaleza electrica de la materia 1), pero ¿como mover objetos del tamaño de un átomo?
La solución apareció a partir de los años 60 y de la invención del láser. Era por entonces conocida la dualidad onda-corpúsculo de la luz, y se sabía que ésta era capaz (por su estructura corpuscular) de generar presión y fuerza sobre los cuerpos, pero sus efectos eran muy pequeños y no podían afectar a masas grandes. Tampoco eran de utilidad los focos de luz utilizados antes de la invención del láser, puesto que la luz no mostraba una dirección privilegiada de movimiento y por tanto sus efectos podían anularse. Tras la aparición del láser todo esto cambió...ya teníamos una luz coherente y en una dirección privilegiada.
Existen muchos tipos de pinzas ópticas, tanto para sostener una partícula atómica, como para mover una célula y cada pinza es ligeramente diferente. El primero en crear una pinza óptica fue Arthur Ashkin de los laboratorios AT&T Bell, siendo capaz de mover partículas microscópicas con haces de lasers focalizados. Steven Chu i colaboradores fueron mas allá y lograron parar átomos de sodio durante 0,5 segundos, mediante una "melaza óptica" (dos lásers enfocados uno contra el otro, reteniendo de esta manera el átomo). Al parar el átomo y disminuir su energía cinética se logró llegar a un enfriamiento del átomo de sodio por debajo de la 240 millonésima de kelvin. Trabajo por el que obtuvieron un premio Nobel en 1997. En estos momentos se trabaja para intentar obtener condensados de Bose-Eisntein en vapor de átomos mediante enfriamiento con laser.
Aquí tenéis una demostración espectacular de jwc, utilizando un láser rojo (640 nm) y de elevada potencia (250 mW). El láser es capaz de atrapar partículas del rotulador.
¿Pero como funciona?
Intentaré explicar la trampa óptica mas utilizada de una forma sencilla. Utilizando haces de lasers focalizados se encuentra que su intensidad posee una distribución gausiana, eso queire decir que su mayor intensidad se encuentra en el centro del haz de luz. Debido al cambio de orientación al entrar la luz en la partícula, debido a su índice de refracción se obtienen al utilizar dos haces de láser, una fuerza de atracción que retiene la partícula.
El esquema sencillo seria de este tipo:
Ciertamente la explicación es muchísimo mas compleja, pero sale totalmente del objetivo del blog.
¿Que podemos hacer con estas pinzas ópticas?
Su utilidad de momento se está viendo ilimitada. Desde aplicaciones en espectroscopia para obtener espectros de átomos de resolución infinitesimal, aplicaciones en metrología (conseguir un reloj atómico muy potente), en interferometría atómica (estudio de interferencias ondulatorias), pero el mas conocido es en biología en su uso para mover hongos microscópicos, bacterias y en la posibilidad de mover organismos vivos sin lesionarlos. Es capaz incluso de manipular orgánulos del interior celular sin perforar la membrana citoplasmática. Es necesario utilizar por tanto haces de luz de baja energía (normalmente se utiliza luz infraroja)
Otro uso curioso es el estudio de la movilidad de los gametos masculinos. Para observa la fertilidad de los espermatozoides se atrapa uno de ellos bajo el haz láser y se va disminuyendo la intensidad de la radiación. La capacidad de moverse del espermatozoide dependerá de cuan rápido es capaz de salir del haz láser.
Por cierto, ¿alguien quiere jugar al tetris con pinzas ópticas?
Como habéis podido ver han aparecido unos pequeños cambios de color y de formato en la página...¡¡No os asustéis!!!Cluster no ha cambiado en absoluto, pero necesitaba un poco de aire fresco después de casi 2 años en activo.
En este nuevo formato hay mas colores y los vídeos (tanto los del artículo, como los exteriores)son mas grandes. Algunos vídeos de artículos antiguos se cambiaran, pero otros no y desde luego los podremos ver en tamaño extragrande en todos los artículos de este mes y los que tienen que venir...
¡¡Espero que os guste el nuevo formato y que continuéis siendo fieles al blog!!
Ya en algunas ocasiones os he hablado de fluorescencia (no en vano, es de los artículos mas leídos del blog) y también del famoso efecto Tyndall, al que he hecho referencia en dos ocasiones: Explicación sencilla del fenómeno (Efecto Tyndall) y para explicar porque el cielo es azul.
Para recordar lo que era el efecto Tyndall volvamos a ver a Fernando del Institut Salvador Espriu de Barcelona realizando la explicación:
El efecto Tyndall es la dispersión de las partículas de luz al chocar contra diferentes partículas de pequeño tamaño. Por eso cuando hay mucha niebla podemos ver los rayos de luz de los faros del coche o podemos apreciar los rayos del sol filtrase por entre la maleza en un día con niebla.
Así que mezclando los dos conceptos he creado..(redoble de tambores...) el EFECTO TYNDALL FLUORESCENTE. ¿En que consiste? Realizamos una disolución con una substancia fluorescente (clorofila por ejemplo), de manera que algunas partículas no disuletas del todo queden suspendidas en la disolución. A continuación irradiamos la muestra y...efecto tyndall fluorescente. Para muestra un botón:
La luz al entrar en la disolución, excita las moléculas de clorofila que poseen fluorescencia en la zona del rojo. Parte de la luz que no excita las moléculas sigue su camino hasta que choca con alguna partícula no disuelta pequeña y se dispersa (efecto Tyndall). Al dispersarse vuelve a excitar nuevas moléculas de clorofila que vuelven a emitir en el rojo. El efecto es espectacular puesto que creamos una linea totalmente roja en una disolución verde.
¿Como hacerlo en casa?
1- Disuelve bastantes hojas de espinacas (4 o 5 enteras)en 20 mililitros de alcohol. 2- Una vez disuelta la clorofila saca las hojas y decanta la solución. (Para decantar tendremos que esperar un rato hasta que bastantes partículas hayan caído y posteriormente vierte la disolución en un pote de cristal preparado). Es mejor no filtrar la solución puesto que lo que nos interesa es que algunas partículas no esten disueltas. 3- Apunta con un puntero ultravioleta a la disolución. (mejor utilizar un LED)
Observación 1: El efecto se observa mejor con disoluciones diluidas. Observación 2: Es mejor no disolver en agua, la clorofila no es tan soluble y pierde efecto fluorescente.