C.A.C.T.I. Universidad de Vigo. Centro de Apoyo Científico - Tecnológico a la Investigación

Transcripción

1 Centro de Apoyo Científico - Tecnológico a la Investigación DIRECCIÓN Campus Universitario "As Lagoas" Marcosende C/ Leonardo da Vinci, Nº VIGO.ESPAÑA Telf.: Fax: dircacti@uvigo.es 1

2 Residencia Rectorado Cine y Teatro Ocio y Servicios Edificio Miralles Deportes Piscina CACTI Circunvalación VIGO (Plaza de España), AUTOPISTA y AEROPUERTO ETSI Telecomunicación Aparcamiento Yacimiento arqueológico Aparcamento Escultura Horizonte para o sol (S. Rivas) Económicas y Empresariales ETSI Minas Filología y Traducción VIGO (Avda. de Castrelos) Aparcamiento Aparcamiento Escultura O Tempo (F. Leiro) ETSI Industriales Yacimiento arqueológico Ciencias Jurídicas y del Trabajo Circunvalación Química, Biología y Ciencias del Mar Biblioteca Ciudad Tecnológica Coordinación: Ángel Rodríguez de Lera Diseño y Maquetación: Noelia Beceiro Lodeiro Carmen Serra Impresión: Tórculo Artes Gráficas, S.A. ISBN Depósito Legal U N IVERSID AD E DE V IGO

3 ÍNDICE Presentaciones 5 Servicio de Determinación Estructural y Proteómica 9 - Espectrometría de Masas 10 - Resonancia Magnética Nuclear 22 - Difracción de Rayos X Monocristal 25 - Genómica: secuenciación de ADN 28 - Citometría de Flujo 29 Servicio de Nanotecnología y Análisis de Superficies 31 - Espectroscopía Fotoeléctrónica de Rayos X (XPS) 32 - Espectrometría de Masas de Iones Secundarios de Tiempo de Vuelo (TOF-SIMS) 35 - Microscopía de Proximidad 38 - Nanoindentación 40 - Perfilometría 42 - Perfilometría Óptica / Microscopía Interferométrica 43 Servicio de Microscopía Electrónica 45 - TEM (Microscopía Electrónica de Transmisión) 46 - SEM (Microscopía Electrónica de Barrido) 48 - Preparación de Muestras 50 - Microscopía Confocal 52 Servicio de Seguridad Alimentaria y Desarrollo Sostenible 53 - Absorción Atómica 54 - Análisis Elemental Orgánico 55 - Analizador de Flujo Segmentado 56 - Difracción de Rayos X 57 - Fluorescencia de Rayos X 58 - Espectroscopía Molecular 59 - Espectroscopía de Masas de Relaciones Isotópicas 60 - Espectroscopía de Masas de Plasma Acoplado Inductivamente (ICP/MS) / Espectroscopía de Emisión Óptica de Plasma Acoplado Indutivamente (ICP/OES) 61 - ICP/MS Multicolector de Alta Resolución 62 - Técnicas Cromatográficas 65 Otros Servicios 67 - Detección Remota 68 - Taller de Electrónica 75 - Taller de Mecanizado 77

4 Presentaciones Domingo Docampo Siempre es un honor para el Rector presentar el Catálogo de Servicios de un centro esencial en el apoyo institucional a la investigación de los grupos de nuestra Universidad, pero en el caso del cabe destacar que su labor no se limita al servicio interno: su apertura a empresas y organismos hace que se proyecte como un centro de referencia nacional e internacional. Estamos hablando pues de un importante instrumento en la mejora de la capacidad emprendedora e innovadora, señal de identidad de nuestra Universidad. La actuación del sigue constituyendo uno de los mayores potenciales de la Universidad de Vigo en el apoyo a la investigación. Desde su creación, las sucesivas incorporaciones de nuevas infraestructuras y el propio desarrollo del Centro fueron llevadas a cabo por la acción y voluntad de sus responsables en sintonía con las necesidades de la comunidad investigadora. Las dotaciones y equipamientos que configuran la oferta científico-tecnológica del están teniendo, por su volumen y calificación, una repercusión que traspasa nuestra Universidad y se incorporan, como se pone de manifiesto en su actividad cotidiana, como señales de referencia en el entorno empresarial e investigador del más alto nivel. Referencia que se espera incrementar en los próximos años con la construcción del nuevo edificio con mayores espacios y prestaciones dentro del denominado Parque Científico-Tecnológico en la Universidad de Vigo. En este documento se detalla la relación completa de servicios que se prestan actualmente en el, junto con las características técnicas de los diversos equipamientos. De la relación de servicios se sigue que hoy el cubre las necesidades de ensayo y medidas punteras en la investigación científica actual: Proteómica, Genómica y Nanotecnologías. Espero que el Catálogo sea de utilidad para todos los usuarios y que contribuya también a una mayor y mejor difusión y proyección del Centro de Apoyo Científico y Tecnológico a la Investigación de nuestra Universidad. Domingo Docampo, Rector PRESENTACIONES 5

5 Presentaciones José Cidrás Pidre El Centro de Apoyo Científico-Tecnológico a la Investigación, conocido por el acrónimo de, fue y es una apuesta de la Universidad de Vigo por la investigación básica y aplicada de calidad en el ámbito nacional e internacional. El tiene como objetivo la adquisición centralizada de grandes equipamientos científicos para cubrir las necesidades de los grupos de investigación de la Universidad que no pueden adquirirlos por sus propios medios y son indispensables para una investigación con reconocimiento internacional. Sin embargo, debido a la dimensión de servicio público, el también oferta sus servicios a otras instituciones públicas y a empresas. Desde su creación en el año 1991, el CA.C.T.I. se fue dotando paulatinamente de equipamiento científico, pero es a partir del año 2000 cuando la inversión tiene un crecimiento destacado. De este modo, en la actualidad el está dotado con una infraestructura de cerca de 13 M y con un personal técnico estable de 14 personas, que cubren los servicios más punteros de la investigación científica: Determinación Estructural y Proteómica, Nanotecnología y Análisis de Superficies, Microscopia Electrónica, Desarrollo Sostenible y Seguridad Alimentaria (en Orense), Teledetección y Talleres de Mecanizado y Electrónica. Así, el en las dos sedes de Vigo y Orense, se configura como un centro dotado de una muy alta infraestructura de investigación sin comparación en nuestro entorno geográfico. Como Vicerrector de Investigación de la Universidad de Vigo quiero utilizar esta introducción de los servicios del para reconocer a todos mis antecesores en el cargo su labor para hacerlo posible: profesor Dr. D. Federico Vilas, precursor e iniciador del, profesor Dr. D. Jorge Bravo, por la puesta en marcha del centro, profesor Dr. D. José Tojo, recientemente fallecido, por el impulso que le dio al centro, y al profesor Dr. D. Salustiano Mato a quien se le debe la dimensión actual del A todos ellos considero que la Universidad de Vigo les debe la existencia y relevancia del Extiendo también el agradecimiento a los responsables del Centro, que hicieron posible su funcionamiento cotidiano e impulsaron su crecimiento y desarrollo: D. Anxo Sánchez Bermúdez, Dña. Betty León Fong y D. Ángel Rodríguez de Lera. En particular quiero subrayar la labor del actual Director del, profesor Dr. D. Ángel Rodríguez de Lera a quien le debemos este magnífico documento sobre los servicios del Centro. PRESENTACIONES José Cidras Pidre Vicerrector de Investigación 6

6 Presentaciones Angel Rodríguez de Lera El Centro de Apoyo Científico y Tecnológico a la Investigación () inicio su andadura en el año 1991 con la vocación de proporcionar apoyo científico y tecnológico a los miembros de la Comunidad Universitaria, a los organismos públicos de investigación (OPIs) y entidades privadas de nuestro entorno. La inauguración del actual edificio en el año 1995 hizo realidad la reflexión por los entonces responsables de que la centralización era el camino para poder ofertar equipamientos, técnicas y servicios que difícilmente se podrían obtener por esfuerzos aislados de los grupos de investigación. En el momento actual, su patrimonio científico, que supera los 13 M y está organizado en cuatro grandes Servicios: Nanotecnología-Análisis de Superficies, Determinación Estructural Proteómica-Genómica, Microscopia Electrónica y Desarrollo Sostenible-Calidad Alimentaria (en Orense). Completan la oferta el Servicio de Teledetección y los servicios de apoyo de Taller de Mecanizado y Taller Electrónico. Una estructura flexible que puede adaptarse fácilmente a los cambios generados por la incorporación de nuevas técnicas de análisis y demandados por la propia dinámica investigadora. Otras evidencias objetivas de la consolidación del son el incremento en el número de actividades de apoyo a la Investigación para los tres grupos de usuarios: grupos de investigación de la Universidad de Vigo, grupos de investigación de OPIs y Empresas privadas, así como los balances económicos de tendencia creciente (multiplicado por 10 en los últimos diez anos). La importancia del en el entorno social y económico se refleja en la captación de recursos ajenos a la Universidad de Vigo que alcanza en 2005 el 64% de la facturación por servicios prestados a Empresas y O.P.I.s. Un Centro de prestación de servicios de calidad no sería posible sin el entusiasmo de todo el Personal del (Técnicos-especialistas, contratados de Infraestructuras Científico- Tecnológicas, becarios, PAS), que aborda los nuevos retos que la dinámica de las infraestructuras de investigación plantea. Su formación y actualización de conocimientos y técnicas, así como la implicación en el desarrollo de la oferta de servicios son fundamentales para garantizar el futuro del Centro. Consolidado como Centro de apoyo a la investigación, con presencia importante en las O.P.I.s y empresas del Norte de Portugal, el objetivo que anima a todos los miembros del es el de constituir un Centro de Referencia en la Comunidad Autónoma y, en determinadas técnicas, un Centro de Referencia Nacional. Conscientes de la necesidad de seguir apostando en el futuro por los Servicios Centrales, la Universidad de Vigo construirá un nuevo edificio, para atender al creciente patrimonio científico del, la oferta incesante de nuevos servicios, y al incremento de personal que el crecimiento de las actividades de investigación de los grupos demanda. PRESENTACIONES Angel Rodríguez de Lera Director del 7

7 Servicio de Determinación Estructural y Proteómica 1. Espectrometría de Masas a. Gases Masas b. Sector Magnético c. Resonancia Ciclotrónica de Iones d. MALDI-TOF y Preparación de Muestras 2. Resonancia Magnética Nuclear 3. Difracción de Rayos X Monocristal 4. Genómica: Secuenciación de ADN 5. Citometría de Flujo Técnicos: Manuel Marcos García - mmarcos@uvigo.es - Teléfono: Nieves Atanes Blanco - natanes@uvigo.es Sonia Escudero Martínez - soniae@uvigo.es 9

8 Universidade de Vigo Espectrometría de MASAS Gases-Masas Introducción El acoplamiento de la espectrometría de masas con una técnica cromatográfica data de la década de los 70. Este acoplamiento revolucionó el análisis de mezclas complejas de compuestos orgánicos ya que une el alto poder de resolución que le da la cromatografía de gases con la alta sensibilidad del espectrómetro de masas. El desarrollo de las columnas capilares (años 80) ha incrementado aun más la capacidad de resolución de la cromatografía de gases; como consecuencia, la cromatografía de gases-masas (GC-MS) se ha convertido en el método más poderoso para la identificación y cuantificación de moléculas orgánicas. A bundance TIC: FR ESC02.D SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA Time--> Los equipos instalados en el Servicio permiten trabajar en impacto electrónico, ionización química e ionización de campo. Los cromatógrafos de gases poseen un portal de inyección con y sin división de flujo. Es posible trabajar con una o varias rampas de programación lineal de temperatura. Se pueden realizar experimentos en los que se detecta el espectro de masas completo, y se mide la corriente total de iones que se producen (TIC), o bien se observa selectivamente un ión o grupo de iones previamente determinados (SIM\SIR), lo cual permite aumentar el rango de detección de las muestras. 10

9 Características Técnicas Espectrómetro de Masas Hewlett- Packard 5989 A Componentes: - Cromatógrafo de Gases Hewlett- Packard 5890Iiplus - Inyector Split/Splitless - Inyector automático Hewlett-Packard Inyector de Espacio de Cabeza Hewlett-Packard Detector de Masas Hewlett-Packard 5989A - Rango del detector de 10 a 1000 Dalton con posibilidad de ampliación a 2000 Dalton Espectrómetro de Masas VARIAN SATURN 2000 Componentes: - Cromatógrafo de Gases VARIAN Inyector PTV Split/Splitless - Detector de Masas VARIAN SATURN Rango del detector de 10 a 650 Dalton Espectrómetro de Masas Waters- Micromass GC-TOF Componentes: - Cromatógrafo de Gases HP6890 Plus - Inyector split/splitless con EPC - Inyector automático - Analizador de Tiempo de Vuelo - Fuentes EI y FI - Resolución en modo EI y FI mayor de Precisión en alta resolución superior a 1 ppm para masas menores de 200 m/z - Precisión en alta resolución superior a 5 ppm para masas superiores a 200 m/z SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 11

10 Espectrometría de MASAS Gases-Masas Modos de Operación Impacto electrónico Ionización química Ionización de campo Modo TIC (Corriente Iónica Total) Modo SIM (Monitorización Selectiva de Iones) Alta resolución Aplicaciones SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA La técnica de GC-MS se usa ampliamente en la determinación de drogas, venenos, pesticidas, etc. y es el método de análisis recomendado legalmente para el análisis de narcóticos en los EE.UU., y el control antidopaje por el Comité Olímpico Internacional. 12

11 Espectrometría de MASAS Sector Magnético Introducción El propósito básico de un espectrómetro de masas es convertir la muestra en productos medibles que indiquen la estructura de la molécula original. Los productos formados son iones gaseosos cuyas masas y abundancias relativas constituyen el espectro de masas. La espectrometría de masas de alta resolución permite determinar el peso molecular de una sustancia, y su formula molecular. Además las fragmentaciones de la molécula proporcionan una información, fundamental para elucidar la estructura de compuestos desconocidos. Dependiendo de la configuración del espectrómetro de masas, esta técnica permite aplicaciones tan diversas como la caracterización de polímeros por su distribución de pesos moleculares o la determinación de la posición de los puentes disulfuro de una proteína. La muestra se volatiliza por acción del alto vacío (10-5 a 10-6 Torr). La corriente de moléculas en fase gas se hace colisionar con un haz de electrones acelerados (20-70 ev) y las moléculas dan lugar a cationes radicales. Los iones son conducidos a través de un campo magnético variable, que selecciona los fragmentos que llegan al detector en función de la relación masa/carga que posean. La técnica precisa que la muestra se encuentre en fase gaseosa para su análisis. Esto generó problemas a la hora de trabajar con compuestos poco volátiles, de naturaleza polar, de peso molecular elevado, o con una baja estabilidad térmica. Por ello, se han desarrollado técnicas como el Bombardeo con Átomos Pesados (FAB), consistente en el bombardeo de la muestra mediante átomos acelerados de alta energía. SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 13

12 Espectrometría de MASAS Sector Magnético Características Técnicas Espectrómetro de Masas Waters-Micromass Autospec M. - Sistema rápido de bombeo con una bomba difusora de 700 L/s para la fuente de ionización y dos bombas de 280 L/s para el analizador - Fuente de bayoneta para impacto electrónico e ionización química que permite un cambio rápido entre modos de ionización - Sonda de introducción directa con posibilidad de realizar rampas de temperatura hasta 650 ºC - FAB estático LSIMS (Liquid Secondary Ion Mass Spectrometry) con cañón de iones de Cs+ - Software MASSLYNX V 4.0 SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 14

13 Modos de Operación Impacto Electrónico - Información elemental - Determinación de fragmentaciones - Información estructural LSIMS de baja Resolución - Determinación del ión molecular LSIMS de alta Resolución - Información elemental SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 15

14 Espectrometría de MASAS Resonancia Ciclotrónica de Iones Introducción SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA La Espectrometría de Masas (E.M.) mide una propiedad intrínseca de las moléculas, su masa, con una sensibilidad muy alta. La E.M. requiere que las moléculas a analizar estén en estado gaseoso y posean carga. Las biomoléculas son grandes y polares, lo cual dificulta mucho su paso al estado gaseoso. En Electrospray (ESI), una disolución acuosa (normalmente ligeramente acidificada con un 1% de ácido fórmico) se inyecta en la fuente a través de una aguja hipodérmica a alto voltaje para dispersarla electrostáticamente, en pequeñas gotitas de tamaño micrométrico que se evaporan rápidamente en el seno de un flujo de gas caliente en contracorriente. Esa evaporación rápida hace que la carga que las gotitas tienen en su superficie se transfiera suavemente a los analitos disueltos en la disolución. Los iones así formados se focalizan mediante una serie de lentes y se inyectan en la cámara de alto vacío del espectrómetro de masas. Este proceso genera iones con múltiples cargas. Comenzando en la década de los 80 y en mayor medida en la de los 90, la E.M. ha jugado un papel cada vez más importante en las Ciencias Biológicas, al desarrollar dos nuevos métodos de ionización: Electrospray (ESI) y matrix assisted laser desorption/ionization (MALDI), que permiten medir las masas moleculares de proteínas, oligosacáridos y DNA. En MALDI, la disolución del analito se mezcla con una matriz, por ejemplo el ácido 2,5-dihidroxibenzoico (DHB), y se deja secar y cristalizar sobre una placa metálica. Cuando se dispara un pulso de láser a los cristales, se provoca una ablación e ionización rápida y suave, que genera iones con una única carga. 16

15 Características Técnicas - Espectrómetro de Masas Bruker FTMS APEXIII - Imán superconductor horizontal apantallado con un campo de 7 Tesla - Sistema rápido de bombeo con bombas turbomoleculares: dos de 500 L/s para el analizador y la guía de iones y dos de 250 y 70 L/s para la fuente - Fuente de ESI - Fuente de nanoesi - Fuente APCI (Atmospheric Pressure Chemical Ionization) - Fuente de MALDI - Célula de medida de resonancia ciclotrónica de iones INFINITY - Electrónica RF de aceleración iónica con CHEF (Correlated Harmonic Excitación Fields) - Laser de 25W de CO 2 para IRMPD (Infrared Multiphoton Dissociation) - ECD (Electron Capture Dissociation) - Sistema de procesado de datos FTMS con XMASS basado en Windows MS biotools - Sistema de HPLC Agilent 1100 Modos de Operación Electrospray (ESI) Nano ESI APCI MALDI MS/MS, fragmentación SORI CAD o IRMPD SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 17

16 Espectrometría de MASAS Resonancia Ciclotrónica de Iones Aplicaciones Identificación de Proteínas SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA La aplicación biológica más habitual de la E.M. por Transformada de Fourier es la identificación de una proteína desconocida en una muestra. La muestra, aislada mediante electroforesis u otro método, se trata con tripsina, y el conjunto de péptidos así obtenidos se analizan mediante MALDI. Este experimento genera una serie de picos que corresponden a la masa de cada uno de los péptidos producidos, constituyendo así una especie de huella dactilar de la proteína original. Puesto que es posible conocer exactamente los fragmentos que puede generar una proteína dada, la búsqueda en bases de datos de secuencias peptídicas de proteínas conocidas permite identificar la proteína problema. Obviamente, cuanto mayor sea la exactitud de la medida de las masas de los péptidos más fácil e inequívoca será la identificación. Secuenciación de péptidos Si el conjunto de péptidos resultantes del análisis por MALDI no es suficiente para realizar una identificación positiva de la proteína, por ser una proteína no aislada anteriormente, el paso siguiente es secuenciar los péptidos obtenidos. Esta etapa se realiza normalmente mediante ESI con el posible acoplamiento de un equipo de HPLC para poder realizar un fraccionamiento de la mezcla. Se introduce el péptido deseado y, mediante alguna de las técnicas disponibles, se provoca la fragmentación de la molécula a lo largo de la cadena peptídica y se van analizando los fragmentos resultantes Identificación de modificaciones post-translacionales Las modificaciones covalentes de péptidos también se pueden detectar por E.M. Por ejemplo, la adición de un grupo fosfato incrementa la masa del péptido en 80 Dalton. La simple comparación de los espectros de una muestra sin tratar y tratada con una fosfatasa nos permite determinar si el péptido está fosforilado o no. Una vez se ha identificado se puede secuenciar mediante técnicas de MS n. Con análisis similares pueden identificarse glicosilaciones y sulfataciones. 18

17 Universidade de Vigo Espectrometría de MASAS (MALDI-TOF y Preparación de Muestras) Introducción La Espectrometría de Masas por tiempo de vuelo (TOF-MS) es probablemente el método de espectrometría de masas más fácil de entender. Los iones se producen en la fuente, mediante un pulso de láser (MALDI) y por medio de una serie de lentes salen de ella con la misma energía cinética inicial. Al pasar por la región de vuelo libre los iones se separan en función de sus masas, desplazándose más rápido los iones más ligeros que los más pesados. Esto permite que lleguen al detector todos los iones formados y explica la gran sensibilidad de esta técnica. La ecuación que gobierna el movimiento de un ión en este sistema es: Donde: m i = masa del ión z i = carga del ión E = voltaje de extracción t i = tiempo de vuelo del ión l s = longitud de la fuente ld = longitud del vuelo e = carga del electrón (1.6022x10-19 C) Hay una serie de problemas prácticos que generan una distribución de energías cinéticas para cada masa en la fuente y que, en un principio, limitó la resolución de estos instrumentos. Para conseguir una mayor resolución se emplean instrumentos dotados de un dispositivo denominado reflectrón, que aumenta considerablemente la longitud del tiempo de vuelo. 19 SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA

18 Espectrometría de MASAS (MALDI-TOF y Preparación de Muestras) Características Técnicas Espectrómetro de Masas Bruker Microflex Componentes: - Fuente MALDI sin rejilla con extracción pulsada de iones - Láser de N 2 - Fuente SCOUT con placas de 96 posiciones - Reflector de dos etapas sin rejilla para trabajo en modo de extracción pulsada de iones - Accesorio para PSD - Digitalizador a 2 GHz y doble procesador Xenon en entorno Windows para el procesado de datos - HP Workstation con licencia Mascot in house SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA Picador de geles Bruker Proteineer SP II Componentes: - Cortadores en acero inox de 1, 1.5 y 2 mm D.I. - Scanner modificado Epson 1640 SU con compartimiento sellado para geles - Cabina protectora Digestor de geles Bruker Proteineer DP Componentes: - Basado en robot Gilson de ocho jeringas con puntas desechables - Estación de digestión para entre 2 y 4 placas de 96 pocillos con control de temperatura entre 8 y 65 ºC - Volumen de digestión de 10 μl - Programa de digestión a ºC - Preparación automática de placas MALDI 20

19 Nano-HPLC Bidimensional DIONEX 3000 Componentes: - Inyector automático con control de temperatura de las muestras - Microbomba de alta precisión - Detector UV - Colector de fracciones Proteineer FC - Sistema de formación de gradientes y desgasificado de disolventes por vacío Aplicaciones La función de estos equipos es la identificación de proteínas mediante la técnica de MALDI-TOF MS. La resolución del espectrómetro permite ofrecer datos con resolución de una unidad de masa en todo el rango peptídico, lo que hace que las identificaciones sean fiables y con un alto grado de éxito. La capacidad de hacer MS/MS (PSD) permite una investigación estructural más detallada de las proteínas incluyendo modificaciones y crosslinking. SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 21

20 Resonancia Magnética Nuclear (RMN) Introducción La Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear se fundamenta en la observación de las transiciones entre niveles de energía de los núcleos de determinados átomos. La separación de dichos niveles energéticos se produce al someter la muestra a un campo magnético muy intenso. La observación de las transiciones se realiza mediante radiación electromagnética que se encuentra en el rango de las radiofrecuencias. SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA Aplicaciones Elucidación de la estructura de compuestos desconocidos de origen natural o sintético Seguimiento de cinéticas no instantáneas de reacción Obtención de parámetros físicos (barreras rotacionales) Análisis cuantitativo de mezclas sencillas de compuestos 22

21 Características Técnicas Bruker ARX400 - Imán Superconductor de 400 MHz (protón) - Unidad de Temperatura Variable VT Sistema de gradientes de hasta 50 G/cm - Software XWIN-NMR - Sonda QNP de 5 mm con gradientes en z y sintonización automática de 13C, 31 Py 19 F Bruker DPX400 - Imán Superconductor de 400 MHz (protón) - Unidades de Temperatura Variable VT2000 y BVT Sistema de gradientes de hasta 50G/cm - Software XWIN-NMR - Sonda QNP de 5 mm con gradientes en z y sintonización automática de 13C, 31 Py 19 F - Sonda inversa de 5 mm con gradientes en z y sintonización en el rango de 31 Pa 109 Ag - Sonda directa de 10 mm y sintonización de X en el rango de 31 Pa 109 Ag Bruker DPX600 - Imán Superconductor de 600 MHz (protón) - Módulo formador de gradientes GRASP II/P con pre-énfasis - Unidades de Temperatura Variable VT2000 y BVT Tercer canal BB con 300 W de potencia - Software XWIN-NMR - Sonda TBO de 5 mm con gradientes en z y sintonización automática - Sonda inversa TBI de triple resonancia para 1 H/ 13 C/BB SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 23

22 Resonancia Magnética Nuclear (RMN) Experimentos Habituales Monodimensionales - 1 H, doble resonancia, efecto nuclear overhauser (NOE), tiempos de relajación, supresión de disolvente - 13 C con desacoplamiento total, DEPT135, 45 o F, 31 P con y sin desacoplamiento de otros núcleos Bidimensionales SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA - 1 H- 1 H: COSY (45, 90, LR, DQF, etc..), NOESY, ROESY, Jres - 1 H- 13 C HSQCed, HMBC - 1 H- 31 P HSQCed, HMBC - 1 H- 15 N HSQCed, HMBC 24

23 Difracción de RX Monocristal Introducción El conocimiento exacto de la estructura molecular es un requisito previo para poder llevar a cabo un diseño racional de compuestos con una actividad precisa, ya sea farmacológica, catalítica, etc. La Difracción de Rayos X de monocristal permite obtener la distribución espacial de los átomos en el sólido objeto de estudio (cristal) y, por lo tanto, las distancias y ángulos interatómicos. Esta técnica es indispensable en todos aquellos estudios orientados a la caracterización de la estructura de compuestos moleculares o iónicos. La técnica presenta una aplicación cada vez más amplia en todos los campos en los que se buscan relaciones estructura-actividad, como son el diseño de moléculas con propiedades catalíticas o terapéuticas, o de materiales con propiedades específicas. SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 25

24 Difracción de RX Monocristal Características Técnicas SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 26 Bruker SMART-CCD 1000 Detector de área CCD: Eficiencia: 1 fotón de Rayos X produce 42 electrones para la radiación del Mo. Área de detección: 6.25 x 6.25 cm de área activa - Goniómetro base de tres círculos con motores a pasos independientes para los movimientos ω y 2ϑ con margen angular de 360º; velocidad de barrido: 1000º/min. (2000º/min. en ϕ); precisión: 0.005º; reproducibilidad: º - Vídeo Microscopio con lente zoom para alineamiento de la muestra en tiempo real - Generador de Rayos X Kistalloflex K Potencia: 3000 W. Tubo cerámico con ánodo de Mo, con un foco lineal de tamaño 0.1 x 10 mm y otro puntual de 1.0 x 1.0 mm. Potencia permanente de W - Unidad de Baja Temperatura - Software de Adquisición de datos: SMART, ASTRO, SAINT - Software de Procesamiento de datos: SHELXTL/PC Bruker SMART-CCD 6000 Detector de área CCD: Eficiencia: 1 fotón de Rayos X produce 36 electrones para la radiación del Cu. Área de detección: 9,25 cm x 9,25 cm de área activa - Goniómetro base de tres círculos con motores a pasos independientes para los movimientos ω y 2ϑ con margen angular de 360º; velocidad de barrido: 1500º/min. (2000º/min. en ϕ); precisión: º; reproducibilidad: º - Vídeo Microscopio con lente zoom para alineamiento de la muestra en tiempo real - Generador de Rayos de ánodo rotatorio M6XHF22-H. Potencia: 9000 W. Ánodo rotatorio de Cu - Unidad de Baja Temperatura - Software de Adquisición de datos: SMART, ASTRO, SAINT - Software de Procesamiento de datos: PROTEUM

25 Modos de Operación Resolución de estructuras de monocristales de pequeñas moléculas y macromoléculas. Estudio de Muestras Microcristalinas. Análisis de densidad de carga (derivados orgánicos e inorgánicos). Estudio mediante el método de Debye-Scherrer de cinéticas de reacción y transformaciones polimórficas en muestras microcristalinas. SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA 27

26 Genómica: Secuenciación de ADN SERVICIO DE DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Y PROTEÓMICA Introducción La Genómica es el estudio del genoma de un organismo. El uso sistemático de esta información, asociada con otros datos, pretende dar respuesta a problemas en Biología y Medicina. La Genómica tiene el potencial de ofrecer nuevos métodos terapéuticos para algunas enfermedades, así como el de generar nuevos métodos de diagnóstico. También tiene aplicaciones en la industria alimentaría y en la agricultura. Esta disciplina científica apareció en la década de los 80 y comenzó su despegue en los años 90 con el inicio de los Proyectos Genoma de varias especies. El primer genoma secuenciado íntegramente fue el del bacteriófago FX174 en El primer organismo vivo secuenciado fue Haemophilus influenzae en Características Técnicas Secuenciador ABI PRISM 3130 Unidad de Electroforesis Capilar con placa de calentamiento y con módulo Peltier que permite trabajar a temperatura subambiente Detector simultáneo con cámara CCD que permita medir en continuo las fluorescencias de longitudes de onda entre 515 y 680 nm Láser iónico de argón de potencia ajustable a 10mW y con líneas de emisión de 488 y 514 nm Soporte electroforético de arrays de 4 capilares de 50 micras Cargador automático Software: Data Collection 3.0; Sequencing Analisis 5.2 y GeneMapper 3.7 Aplicaciones Secuenciación de novo y comparación de secuencias de ADN Análisis de microsatélites (STRs, VNTRs) Análisis de mutaciones puntuales SNPs 28