Resonancia Magnética Nuclear
(Esteban Urriolabeitia, ISQCH)
La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es la técnica de determinación estructural más potente y versátil que existe hoy en día, por la variedad de medidas que permite hacer y la información, estructural y dinámica, que proporciona. Es una espectroscopia y, como tal, se basa en la interacción de la materia con la energía. Por parte de la materia, los núcleos atómicos dentro de un potente campo magnético son los encargados de absorber y emitir energía, la cual está localizada en la región de radiofrecuencia. La frecuencia de las ondas emitidas (desplazamiento químico) y su multiplicidad (constante de acoplamiento) son los datos proporcionados por la técnica y los que nos van a permitir determinar la estructura de nuestros compuestos de forma sencilla pero rigurosa.
La RMN es una técnica muy joven, pues los primeros experimentos datan de 1946, y sin embargo ha alcanzado un grado de desarrollo y sofisticación mucho más grande que cualquiera de las otras espectroscopías. En favor de este rápido desarrollo han jugado varios factores al mismo tiempo: el desarrollo de imanes superconductores más potentes, la introducción de pulsos de radiofrecuencia y tratamiento de datos mediante Transformada de Fourier y los enormes avances alcanzados en la electrónica, ordenadores y nuevos programas, entre otros. Dentro de la investigación en Química, tanto en disolución como en estado sólido, es donde la RMN ha tenido su máxima expresión. La capacidad de la técnica de proporcionar datos a partir de los cuales se podía construir la estructura molecular de un gran número de compuestos, orgánicos e inorgánicos, pronto atrajo la atención de los biólogos estructurales,
que vieron en ella la herramienta adecuada para la determinación de la estructura de proteínas en condiciones no destructivas (es decir, recuperando la muestra). Es la única técnica que permite una determinación integral de la estructura en disolución, con lo que no sólo se obtiene información de las posiciones relativas de los átomos, sino además de la dinámica de las distintas partes constituyentes de las proteínas (en general, de las biomoléculas) y de las escalas de tiempo en que ocurren. La flexibilidad conformacional de las proteínas, responsable en buena parte de su funcionalidad, queda así caracterizada, y la comprensión de los fenómenos biológicos notablemente mejorada. Si bien en un principio los estudios estaban limitados a proteínas pequeñas, actualmente es posible llevar a cabo la determinación estructural de proteínas de hasta 800 aminoácidos.
Otra aplicación de la RMN, tal vez la más popular debido a su difusión como herramienta de diagnóstico clínico no invasivo, es la Resonancia Magnética de Imagen (MRI). Es posible llegar a los rincones más recónditos del cuerpo humano sin introducir ningún tipo de contraste en el paciente y sin necesidad de operación o intervención alguna, lo cual es especialmente relevante si el órgano a explorar es, por ejemplo, el cerebro. Con las mismas bases físicas que la determinación estructural se obtienen imágenes de tejidos blandos con excelente contraste y elevada resolución en cualquier dirección del espacio, por lo que su ayuda al diagnóstico es inestimable.
