Preparen un experiment científic en microgravetat

19/01/2009

Sergi Vaquer, doctor en Medicina per la UAB, i Arnau Rabadán, estudiant d'Enginyeria Industrial de la UPC, juntament amb tres equips més de Noruega, Alemanya i Anglaterra, participaran en el programa "Fly your Thesis!" de l'ESA, una oportunitat per a estudiants de doctorat i de màster de tota Europa per dissenyar, construir i dur a terme un experiment científic en condicions de microgravetat. A la fase final de la convocatòria van participar 16 equips d'investigació de diferents universitats europees, que van presentar els seus projectes en el centre europeu d'astronautes de la ESA, a Colònia (Alemanya), el mes de desembre passat.

Els joves investigadors de la UAB i de la UPC participaran, la propera tardor, en una campanya de vols parabòlics a bord de l'Airbus A300 ZERO-G, que alguns astronautes utilitzen com a part del seu entrenament. Els vols consisteixen en accelerar l'avió guanyant alçada i reduir els motors al mínim al llarg de 20 segons, mentre es descriu una paràbola en caiguda lliure. En aquests 20 segons s'aconsegueix, dins la cabina, unes condicions pròximes a les d'absència de gravetat. Aquestes maniobres es repeteixen fins a 30 vegades seguides per vol, de tal manera que els investigadors, en els tres vols que dura una campanya, tenen l'oportunitat d'experimentar amb la microgravetat al llarg d'un temps considerable.

L'experiment, coordinat per Sergi Vaquer, anomenat projecte ABCtr MicroG, estudiarà el comportament en microgravetat d'uns agents biològics, els transportadors ABC, que són els responsables de depurar l'interior de les cèl·lules humanes de fàrmacs i d'altres tòxics. Per a tal fi, els investigadors de la UPC i de la UAB han desenvolupat un protocol especial per poder mesurar de manera molt precisa l'activitat d'aquestes molècules al llarg dels 20 segons que dura la microgravetat en cadascuna de les 30 paràboles d'un vol parabòlic. La part tècnica de l'experiment, a càrrec d'Arnau Rabadán, consisteix a dissenyar un mecanisme que mescli, a l'interior d'una xeringa, el fluid biomèdic amb els transportadors ABC que activaran una reacció química. Tot això s'ha de dur a terme a una temperatura de 37ºC, igual a la del cos humà. Després de 20 segons el sistema introdueix a la xeringa un líquid que congela la mescla per a que no sigui afectada per la gravetat i l'experiment es repeteix en la pròxima paràbola.

El mecanisme es regeix per un sistema de control, ja que s'ha d'acotar exactament les condicions de l'experiment i la quantitat de líquids injectats. El sistema de control inclou elements que actuen, com el motor que impulsa les xeringues, i també que supervisen, com els sensors que regeixen la temperatura de la xeringa on té lloc la mescla.

Les activitats d'enginyeria, fabricació i posada a punt per al vol seran tutoritzades per Felip Fenollosa, professor del Departament d'Enginyeria Mecànica de la UPC i director adjunt de la Fundació CIM. La Fundació CIM és un centre tecnològic de referència de la UPC en el camp de les tecnologies de la producció, en el qual, a partir d'ara, ja es dissenyarà i construirà el mecanisme. Per a tal fi es partirà d'un primer desenvolupament de l'equip que va ser realitzat l'any 2008 des de la Fundació CIM per la professora d'Enginyeria Mecànica de la UPC Rosa Pàmies.

Els resultats seran d'utilitat per  millorar els tractaments mèdics dels astronautes, però també ajudaran a comprendre millor els mecanismes d'assimilació dels fàrmacs en general i els mecanismes d'acció dels transportadors en malalties com el càncer i la SIDA.

Sergi Vaquer ha treballat com a metge de suport a l'Oficina de Suport Mèdic a Tripulacions del Centre Europeu d'Astronautes de l'ESA a Colònia, i actualment és metge resident de l'Hospital Parc Taulí de Sabadell (adscrit a la UAB), i investigador de l'Institut Municipal d'Investigacions Mèdiques (IMIM) a l'Hospital del Mar. Arnau Rabadán estudia Enginyeria Tècnica Industrial (especialitat Mecànica) a l'Escola Universitària d'Enginyeria Tècnica Industrial de Barcelona (EUETIB) de la UPC, i basarà el seu projecte de final de carrera en l'equipament científic d'aquest experiment. Actualment té concedida una beca d'investigació a la Fundació CIM.

Els altres tres projectes seleccionats per l'ESA són: Complex, presentat per un equip de quatre estudiants de la Universitat Noruega de Ciència i Tecnologia, a Trondheim (Noruega) per a estudiar la birefringència del flux d'una solució de partícules d'argila en aigua salada i comprendre millor l'autoregulació d'aquestes partícules; The dust side of the Force, presentat per un equip de quatre estudiants de l'Institut de Planetologia de la Universitat de Münster (Alemanya), per estudiar l'efecte hivernacle i termoforètic, que pot aixecar partícules de terra en condicions de baixa gravetat, important en la formació de planetes i en la generació de tempestes de pols a Mart, i AstEx, presentat per un equip de dos estudiants de la Universitat Oberta (Regne Unit) i de la Universitat de Niza-Sophia Antípolis (França) per investigar el comportament d'un material granular sota una tensió constant, amb la possibilitat d'utilitzar els resultats en el disseny de futures missions de recollida de mostres d'asteroides.