Buscando defensas contra armas químicas

Nicolás Morato, egresado de Química e Ingeniería Industrial, fue el ganador del Graduate Research Fellowships en el campo de química analítica.

Bajo el lema de ‘hacer todo más rápido y más fácil’, Nicolás Morato ha dirigido su corta, pero prometedora carrera en química analítica. Prueba de ello, las tres becas que ha recibido como reconocimiento a su trabajo en los últimos dos años: Charles H. Viol Memorial Fellowship 2019 en química, un reconocimiento al mejor estudiante de tercer año de la Universidad de Purdue (EE. UU.); Eastman Summer Fellowship 2021 en química analítica, que reconoce el avance que la investigación del estudiante de doctorado le aporta a esta área del conocimiento; y Graduate Fellowship de la Sociedad Americana de Química (EE. UU.), en el capítulo de química analítica, que se otorga a un estudiante de doctorado en EE. UU. reconocido como futuro líder en ese campo.

“La verdad no me siento un futuro líder de la química analítica, ni tampoco creí tener posibilidad de ganar. Cada profesor asociado podía postular solo a un estudiante de doctorado y Graham Cooks decidió postularme a mí”, responde Nicolás Morato, químico e ingeniero industrial egresado de la Universidad de los Andes, cuando se le pregunta por el reconocimiento de la Sociedad Americana de Química.

Su trayectoria está marcada por la excelencia. De sus estudios de química recibió el grado Cum Laude, mientras que de ingeniería industrial obtuvo el Summa cum laude. Actualmente está vinculado al Laboratorio Aston de la Universidad de Purdue, un grupo de investigación que se enfoca en espectrometría de masas —una técnica que consiste en convertir los componentes de una muestra en iones para analizarlos, lo que sirve para conocer su estructura molecular o cuantificar cantidades, por ejemplo—.

A futuro, quiere seguir vinculado con la academia, con la posibilidad de mezclar las clases y la enseñanza con los proyectos de investigación.

“Más rápido y más fácil”

En los últimos años ha recibido varios reconocimientos por su trabajo de investigación, siendo el de la Sociedad Americana de Química el más importante hasta ahora. Aunque siempre se reconoce la trayectoria, explica que lo que pudo haber inclinado la balanza a su favor pudo haber sido el desarrollo de un sistema capaz de analizar miles de reacciones a gran velocidad, todo impulsado por el principio de buscar la forma más sencilla y rápida de hacer los procesos.

En ese proyecto, desarrollado como parte de una investigación para el Departamento de Defensa de EE. UU., lograron acoplar la técnica de ionización en ambiente DESI (Desorption Electrospray Ionisation) con la espectrometría de masas y el análisis hightrouput (hacer análisis de muchas muestras en el menor tiempo posible).

“Podría ser revolucionario para descubrir nuevos medicamentos. Los laboratorios tienen diferentes equipos e instalaciones para hacer síntesis y bio-ensayos en la búsqueda de nuevas drogas farmacéuticas. Nosotros lo que queremos es poner todas las etapas juntas, de forma automatizada, analizando una muestra cada 300 milisegundos”, asegura.

En esta oportunidad quieren analizar miles de reacciones a gran velocidad para encontrar reactivadores para la acetilcolinesterasa, una encima responsable del impulso y transmisión de las señales del sistema nervioso del cuerpo.

“Ya demostramos que podemos estudiar los reactivadores de forma satisfactoria, pero ahora vamos a hacerlo a gran escala. Modificaremos miles de ellos para encontrar a los más eficientes, principalmente como defensa contra armas químicas como el agente nervioso soviético Novichok”, explica.

En el pasado, el joven científico ya había buscado la forma de acelerar procesos, buscando una forma sencilla de realizarlos. En sus primeros años del doctorado, su investigación estaba enfocada en química analítica forense de sustancias de abuso, como las drogas. Bajo la premisa hacer todo ‘más rápido y sencillo’, junto con su grupo de investigación ideó un método portátil para detectar la presencia de drogas por medio de muestras de saliva.

“Los instrumentos utilizados pueden ser transportados en un vehículo. De esta forma, cuando un policía tiene que parar a alguien, puede recoger la muestra en ese momento y analizarla, sin necesidad de llevarla a un laboratorio”, explica Morato. Con este método logran identificar la presencia de entre 30 y 40 drogas en dos minutos.

Posteriormente, trabajaron en métodos para identificar el consumo de fentanilo, una droga 50 veces más potente que la heroína y 100 veces más que la morfina, un creciente problema de salud pública en EE. UU. por los casos de sobredosis.

En esta oportunidad idearon dos métodos portátiles para identificar y confirmar la presencia de la droga, un requisito en la ciencia forense para que su descubrimiento en una escena sea válido en juicio. La muestra es recogida por medio de un papel con nanopartículas y analizada con un espectrómetro de Raman miniatura (del tamaño de una radio), que identifica los diferentes enlaces en la molécula para determinar su estructura, y, en segunda instancia, por medio un espectrómetro de masas miniatura (del tamaño de una tostadora). De esta forma se consigue la validación en poco tiempo.

“Siempre busco la forma más rápida y más fácil de hacer las cosas. Esa es una constante en mis investigaciones”, concluye.