El nou Centre de Microscopia Electrònica amplia les possibilitats del Sincrotró Alba

El Sincrotró Alba compta des d’avui amb el nou Centre Conjunt de Microscopia Electrònica (JEMCA, de les seves sigles en anglès, Joint Electron Microscopy Center at ALBA), instal·lació amb dos grans microscopis d’alta gamma dedicats a la biologia estructural i a l’estudi de materials a escala atòmica i que complementen les línies de llum del Sincrotró de Cerdanyola.

JEMCA és una infraestructura científica única a tota Espanya que proporciona instruments complementaris a la llum de sincrotró amb dos grans microscopis amb un gran valor afegit per a la ciència de materials i la biologia estructural.

La primera instal·lació, METCAM, està orientada a la ciència de materials i estudis a escala atòmica, amb aplicacions en àmbits com ara la producció d’hidrogen, la reducció de CO2 o el desenvolupament de materials quàntics. Consta d’un microscopi electrònic instal·lat al Sincrotró Alba i un equipament de feix d’ions focalitzat per tallar les mostres i estudiar-les amb resolució atòmica, ubicat a l’ICN2. El segon microscopi, CRIO-TEM, està adreçat a la recerca biomèdica, en parcel·les com ara l’estudi de les proteïnes implicades en el càncer o de les teràpies per aturar la metàstasi.

El conseller de Recerca i Universitat, Joaquim Nadal, ha inaugurat la nova instal·lació destacant que “la recerca és la punta de llança de la modernització de Catalunya, que avança cap a una xarxa de centres que ens ubica al moll de l’os de la ciència d’Europa i del món”. Nadal assegura que “Catalunya ambiciona ser un agent protagonista en aquest canvi de paradigma que ha fer del coneixement l’element central de les societats del segle XXI”.  El Centre Conjunt de Microscopia Electrònica ha suposat una inversió de 5’8 milions d’euros, el 50% dels quals han estat finançats per la Generalitat a través del Fons Europeu de Desenvolupament Regional (FEDER).

La directora del Sincrotró Alba, Caterina Biscari, explica que el Centre Conjunt de Microscopia Electrònica és una d’una nova eina “que ens posiciona en el mapa europeu en una nova lliga i posa al servei dels investigadors aproximacions multimodals als seus objectes d’estudi”. Biscari subratlla que el JEMCA és un projecte de cooperació entre molts instituts d’investigació avançada que complementa tècniques del Sincrotró i al que podran accedir els milers d’usuaris de l’equipament del Parc de l’Alba.

Així , ambdós microscopis estan oberts al conjunt de la comunitat científica a través de concurrència competitiva, tal com es fa amb la resta d’instruments del Sincrotró Alba, amb un ús de temps reservat per als socis impulsors del projecte. Entre 2024 i 2025 entrarà en funcionament un tercer microscopi dedicat a estudis correlatius i que es finançarà a partir de fons Next Generation EU procedents del Programa Plans Complementaris en Materials Avançats.

Investigacions ja en marxa

El microscopi Cryo-TEM és clau per resoldre de manera molt ràpida i amb gran resolució l’estructura de proteïnes que no es poden analitzar amb altres mètodes. Aquest microscopi ja està realitzant experiments que tenen un important retorn a la societat. Per exemple, els investigadors de l’IBMB-CSIC Núria Verdaguer i Pablo Guerra, en col·laboració amb els investigadors de l’IRB Barcelona Manuel Palacín i David Aparicio i la spin-off Ona Therapeutics, estan analitzant una proteïna involucrada en la metàstasi del càncer de pulmó, així com el complex d'aquesta amb un anticòs d' interès en teràpia anti-metàstasi. El Cryo-TEM és el segon microscopi d’aquest tipus a Espanya i representa un gran avantatge per a la comunitat d’usuaris d’aquest àmbit.

Per la seva part, el microscopi METCAM, que actualment s’està posant en marxa, és únic al país. Està dedicat a l’anàlisi de diferents tipus de materials. Té una resolució espacial per sota dels 0.5 àngstroms (un àngstrom és deu milions de vegades més petit que un mil·límetre), el que permet veure àtoms individuals. Des del Sincrotró destaquen també que amb aquest equipament es podran correlacionar les dades obtingudes amb les tècniques de llum sincrotró realitzades al mateix espai. Això facilita abordar des de diferents perspectives reptes com la producció d’hidrogen, la reducció del CO₂ o el desenvolupament de materials quàntics.

Com a exemple, l’equip del professor ICREA Jordi Arbiol, cap de grup de l’ICN2, està duent a terme diversos projectes per al desenvolupament de bits quàntics escalables per a computació quàntica a partir de materials híbrids nanoestructurats, un d’ells en col·laboració amb Microsoft. A més dels dos microscopis, per preparar les mostres en làmines molt fines i poder-les observar al METCAM, el centre compta amb un equipament de feix d’ions focalitzats (FIB), instal·lat a l’ICN2. El METCAM acollirà els primers experiments a l’abril d’enguany.

La inauguració de JEMCA ha comptat també amb l’assistència de l’alcalde de Cerdanyola, Carlos Cordón, el rector de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Javier Lafuente; el director de Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), Pablo Ordejón; la directora de Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB- CSIC), Elisa Martí; el director Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), David Amabilino; el director de Centre de Regulació Genòmica (CRG), Luis Serrano; el director de Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), Francesc Posas; el delegat de CSIC-Catalunya, Luis Calvo; el director del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), Eduard Vallory; el director de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), Josep Samitier, i el director general de Recerca, Joan Gómez Pallarès, entre d’altres.