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Resúmenes y
Síntesis Curriculares
de los Conferencistas
Estimados colegas e invitados:
Las nanociencias y sus aplicaciones constituyen una de las principales fronteras de la Ciencia y la Tecnología
contemporáneas y se espera que tengan un impacto revolucionario en la industria, la economía y la sociedad
a lo largo del siglo XXI, con especial influencia en las áreas de las Ciencias de la vida y de los materiales, las
de energía-medio ambiente y las Tecnologías de Ia Informática y las Comunicaciones, entre otros.
Como un espacio académico y forum de intercambio para el debate científico sobre las características y
principales tendencias de estas temáticas en el mundo contemporáneo, ha sido concebido este 1er
Seminario Internacional de Nanociencias y Nanotecnologías.
Por sus aportes intelectuales, experiencias prácticas y por su representatividad nacional e internacional, se
espera que el evento contribuya a delimitar actividades de formación de Recursos Humanos de excelencia,
programas científicos específicos, así como abrir nuevas áreas de colaboración internacional para el
desarrollo del nuevo Centro de Estudios Avanzados de Cuba (CEAC).
El seminario que se efectuará en el Hotel Palco, en Ciudad de la Habana entre 11 y el 13 de septiembre, está
organizado por la Oficina de Asesoría Científica del Consejo de Estado, con la participación del Ministerio de
Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente (CITMA), el Ministerio de Educación Superior (MES) e Instituciones del
Polo Científico. Incluirá presentaciones y conferencias magistrales de científicos extranjeros, seguidas de
debates que enriquezcan lo tratado. Además, se realizarán Mesas Temáticas y encuentros profesionales por
invitación.
Estamos seguros, que juntos conformaremos un espacio reflexivo, profundo y plural, que se centrará en la
discusión de los temas de mayor actualidad y perspectivas en estos campos y que su participación contribuirá
al análisis de los temas tratados.
Fidel Castro Díaz Balart
Presidente del Comité Organizador
Dear Colleagues and Invited Guests:
The nanosciences and their applications constitute one of the main boundaries of contemporary Science and
Technology and it is expected that they will have a revolutionary impact on industry, economy and society
throughout the twenty-first century, with a special influence on the areas of life sciences and materials
sciences, those related to energy-environment, and to information and communications technologies, among
others.
This First International Seminar on Nanosciences and Nanotechnologies has been conceived as an academic
space and forum for exchange of scientific discussion on the characteristics and main tendencies of these
subjects in our contemporary world. Due to its intellectual contributions, practical experiences and its national
and international representation, we hope that the Seminar shall be very useful in defining formation
excellency activities of Human Resources, and specific scientific programmes, as well as in the opening of
international collaboration areas for the development of the new Centre for Advanced Studies of Cuba
(CEAC).
This event will take place in the Palco Hotel, in Havana city, from September 11 to 13; it is organized by the
Office of the Scientific Advisor of the State Council, with the participation of Ministry of Science, Technology
and the Environment (CITMA), Ministry of Higher Education (MES), and the institutions belonging to the
Scientific Pole. The Seminar will include presentations and Conferences by the invited foreign scientists,
followed by discussions that will define and expand the ideas approached. Furthermore, there will be themeoriented Panels, and professional encounters accessed by invitation.
We are confident that together we shall constitute a space for reflection, both profound and collective, that will
focus on the discussion of the most current and prospective topics within these fields, and that your
participation shall contribute to the analysis and debate of the Seminar's themes.
Fidel Castro Diaz Balart
President of the Organizing Committee
BIOLOGÍA ESTRUCTURAL
Las chaperonas moleculares: nanomáquinas plegadoras de proteínas
Dr. José María Valpuesta
Centro Nacional de Biotecnología.
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Campus de la Universidad Autónoma de Madrid
Darwin,3 Madrid 28049. España.
Las chaperonas moleculares son un grupo de proteínas involucradas en la asistencia al
plegamiento de otras proteínas, lo que hacen en muchas ocasiones a través de una compleja red
de interacciones entre ellas. Una de las familias mejor caracterizadas de las chaperonas es la de
las chaperoninas o chaperonas Hsp60. Estas son grandes complejos macromoleculares
compuestos por subunidades de 60 kDa, dispuestos normalmente en forma de dos anillos, cada
uno de los cuales encierra una cavidad, que es donde se produce el plegamiento. En muchas
ocasiones, las chaperoninas son ayudadas por otras chaperonas, que transportan la proteína
desnaturalizada hasta la cavidad de la chaperonina, o bien la ayudan en su función plegadora. Hay
dos tipos de chaperoninas, que difieren entre otras cosas en su mecanismo de actuación. La
charla versará sobre los distintos mecanismos de plegamiento de estas chaperonas y de las
técnicas biofísicas que se han utilizado para caracterizarlos.
Síntesis Curricular del Conferencista:
Licenciado en Ciencias Biológicas y Doctor en Ciencias Biológicas en la Universidad del País Vasco.
Ha realizado diversas investigaciones en áreas de Biología molecular y Microsocopía electrónica,
entre otras, y es autor de más de 90 artículos en revistas internacionales. Actualmente es Profesor
de Investigación del CSIC y Presidente de la Sociedad de Microscopía de España (SME).
BIOLOGÍA ESTRUCTURAL
Los cristales, los rayos X y las macromoléculas
Dr. Martín Martínez-Ripoll
Departamento de Cristalografía,
Instituto de Química-Física Rocasolano, CSIC
Serrano 119, 28006-Madrid
La Cristalografía de rayos X es una de las disciplinas científicas cuya importancia ha sido decisiva
para el desarrollo de la Química, especialmente durante el último tercio del siglo XX. Aplicada a los
cristales de las macromoléculas, es igualmente la disciplina que más profundamente ha repercutido
en la Biología y la Bioquímica, dando nombre a la Genómica Estructural, sin límites en la complejidad
molecular y, por lo tanto, abordando el estudio de enzimas, proteínas, virus, ácidos nucleicos y todos
sus complejos. El conocimiento detallado de la estructura de las macromoléculas biológicas permite
no sólo la comprensión de la relación entre estructura y función, sino realizar propuestas racionales
de mejora funcional, lo que constituye un objetivo prioritario de la Biomedicina actual.
La presentación incluirá una revisión de las bases científicas y características fundamentales de la
técnica, así como una breve revisión histórica de su desarrollo inicial.
Síntesis Curricular del Conferencista:
Graduado de Química con Maestría en la Universidad de Valencia. Realizó el Doctorado en Química
en la Universidad Complutense, Madrid, y dos estudios Post-doctorales en la Universidad de
Freiburg, Alemania. Es autor de 200 artículos en revistas internacionales y coautor de 2 libros. Ha
dirigido varios departamentos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y actualmente es
el Director de Relaciones Internacionales del CSIC.
NANOMATERIALES Y NANOQUÍMICA
Investigación en Nanociencia en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid
Prof. Federico Soria Gallego
Director Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, C. S. I. C.
E-28049 Cantoblanco Madrid
Se exponen las líneas de investigación que se desarrollan actualmente en el Instituto de Ciencia de
Materiales de Madrid (ICMM). Se presenta un breve resumen de la situación española en el contexto
internacional y la evolución del Instituto desde su creación en 1996, y los esfuerzos requeridos para
alcanzar la situación actual del mismo. El Instituto, es el mayor de España en número de científicos
permanentes, y el de mayor costo económico. Se presenta el desafío y las vías de obtener
financiación adicional al apoyo gubernamental para hacer frente a los costes crecientes de la
investigación en Nanociencia. Por lo que no sólo se investiga en los temas punteros a nivel mundial,
sino que además, en aquellos temas que tenga el valor añadido de una posible aplicación práctica en
un futuro cercano. Entre ellos: Nanomateriales para recubrimientos, magnéticos, ferroeléctricos, biohíbridos, bio-inspirados, etc.
Síntesis Curricular del Conferencista:
Licenciado en Física y Doctor en Ciencias Físicas en la Universidad Complutense de Madrid. Ha
participado en varios proyectos de especial relevancia en el Instituto de Ciencia de Materiales.
Actualmente es Profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y
Director del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid y participa en tres programas
internacionales relevantes.
NANOMATERIALES Y NANOQUÍMICA
Nanoestructuración de materiales moleculares funcionales
Dr. Jaume Veciana
Departamento de Nanociencia Molecular y Materiales Orgánicos. Instituto de Ciencia de
Materiales de Barcelona (CSIC). Campus de la UAB, 08193-Cerdanyola, Barcelona.
Los materiales moleculares funcionales, ya sean ópticos, electrónicos, magnéticos, químicos o
bioactivos, presentan como ventajas más destacadas con respecto a muchos de los materiales
tradicionales su transparencia, elevada flexibilidad, bajo peso, sintonizabilidad de sus propiedades,
facilidad de procesamiento y bajo coste. Para poder desarrollar con este tipo de materiales
dispositivos funcionales de utilidad práctica se necesita en muchos casos su adecuada
estructuración, ya sea en forma de partículas o sobre superficies, de tal forma que la respuesta del
material a un determinado estímulo externo, mediante el cambio de alguna de sus propiedades, sea
más efectiva y fácil de monitorizar.
En los últimos años, el interés por los dispositivos basados en materiales moleculares funcionales
nanoestructurados ha aumentado enormemente dadas las ventajas que muchas veces proporciona
la escala de tamaño de su estructuración. Por ello, es necesario desarrollar metodologías y
entender los mecanismos que permiten conseguir una nanoestructuración de moléculas aisladas o
agrupaciones de moléculas bien sobre superficies o bien en forma de partículas.
En esta presentación se mostrarán diversos procedimientos basados en la utilización de
interacciones débiles (fisisorción, interacciones ð-ð, puentes de hidrógeno) y fenómenos de
precipitación controlados que permiten la nanoestructuración de diversos tipos de materiales
moleculares funcionales obteniendo con ellos desde sensores de presión y de metales tóxicos,
como el Hg2+, hasta dispositivos que permiten almacenar la información. También se presentarán
procedimientos que permiten la obtención de micro- y nanopartículas sólidas y de dispersiones de
nanovescículas para la liberación controlada de fármacos.
Síntesis Curricular del Conferencista:
Es Licenciado en Ciencias Química y Doctor en la Universidad de Barcelona Es autor de 307
publicaciones en distintas categorías. Ha ocupado distintos cargos en varios departamentos del
Consejo Superior de Investigaciones Científicas y actualmente se desempeña como Director del
Departamento de Nanociencia Molecular y Materiales Orgánicos del ICMAB. Además es afiliado de
la Sociedad Americana de Química y de la Sociedad Catalana de Química y director del grupo de
excelencia TERMOMAG.
NANOMATERIALES Y NANOQUÍMICA
Preparación de nanopartículas magnéticas para usos biomédicos
Dr. Fernando Palacio
ICMA. CSIC-Universidad de Zaragoza. Física de la Materia Condensada. Universidad de
Zaragoza. Pedro Cerbuna 10. 50009 Zaragoza.
En nuestro grupo se desarrollan metodologías para la síntesis de nanopartículas magnéticas en
general desde hace 20 años, y en particular de ferrofluidos para usos biomédicos en los últimos 10
años. El objetivo es su aplicación en diagnóstico y terapia de enfermedades como el cáncer. Entre
las exigencias preparativas que estas aplicaciones imponen a los ferrofluidos para hacerlos
utilizables están: 1) el control de la formación de las nanopartículas, 2) el recubrimiento de las
nanopartículas con una corteza biomimética, y 3) el facilitar el anclaje de sustancias biológicamente
activas. Nuestras preparaciones permiten la variación del tamaño y la forma de las partículas con
dispersiones de tamaño bajas. La caracterización se realiza mediante análisis químico, titración,
análisis termogravimétrico, calorimetría, espectroscopía infrarroja, espectroscopía Mösbauer,
espectrometría de masas, difracción de rayos x en polvo, dispersión de rayos x de amplio ángulo,
dispersión de rayos x de bajo ángulo, dispersión de neutrones de bajo ángulo, microscopía
electrónica, espectroscopía de pérdida de energía de electrones y medidas magnéticas. Las
nanopartículas obtenidas muestran una variación regular de las propiedades magnéticas
(magnetización de saturación y temperatura de bloqueo) en todo el rango superparamagnético
hasta temperatura ambiente (de 2-300K) y son estables en suspensión a pH fisiológico. La
aplicación terapéutica de estas partículas se centra en su poder magnetotérmico, es decir en su
capacidad para transformar energía magnética de un campo alterno en calor. Esta aplicación es
conocida como hipertermia y se discutirán las exigencias que impone al tamaño y dispersión de
tamaños de las partículas.
Síntesis Curricular del Conferencista:
Graduado en Química y Doctor en la Universidad de Zaragoza. Realizó estudios Post- doctorales
en la Universidad de Oxford, y de Illinois. Actualmente es Profesor Investigador del Instituto de
Ciencias de los Materiales de Aragón.
NANOMATERIALES Y NANOQUÍMICA
Nanotubos de Carbono: Objetos nanométricos fundamentales para el desarrollo de
materiales de altas prestaciones.
Dr. Wolfgang Maser*, Ana Benito y Teresa Martínez
Departmento de Nanotecnología Instituto de Carboquímica (CSIC)
C/Miguel Luesma Castán 4, E-50018 Zaragoza (España)
Nanotubos de carbono son una nueva clase de objetos nanométricos con propiedades
excepcionales. Sus tamaños nanométricos, sus altas relaciones de aspecto, sus bajos pesos
específicos, sus superiores propiedades mecánicas (modulo elástico de 1 TPa, resistencia a
tracción de 200 MPa), sus características electrónicas (pueden ser aislantes, semiconductores o
metales) y su comportamiento térmico otorga a esta clase de materiales un alto interés tecnológico
para aplicaciones en varias áreas. Entre ellos la utilización de nanotubos de carbono en dispositivos
nanoelectrónicos, pantallas planas, puntas de microscopia electrónica, en sistemas para el
almacenamiento de energía como baterías y células de combustión. Además, se esperan más
prometedoras aplicaciones a partir del desarrollo de nuevas clases de materiales compuestos
avanzados con mejores características estructurales y funcionales. Estos llevan a nuevas
posibilidades para plásticos reforzados y polímeros diseñados con superiores propiedades
eléctricas, opto-electrónicas y térmicas de interés especial para el área de electrónica plástica.
Esta presentación trata los siguientes puntos:
Nanotubos de carbono: introducción básica a sus estructuras y propiedades
Nanotubos de carbono: materiales para altas prestaciones tecnológicas
Nanotubos de carbono: desafíos en producción, procesado y ensamblaje
Síntesis Curricular del Conferencista:
Licenciado en Física en la Universidad de Bonn, Alemania y Doctor en Ciencias Naturales en la
Universidad de Tubigna, Alemania. Realizó estudios Post- doctorales en el Instituto de
Carboquímica, en la Universidad de Mompellier II, en Francia; en la Universidad de Sussex, Gran
Bretaña, y en el Instituto Max- Planck, Alemania. Ha dirigido tres investigaciones y participado en
más de 20 proyectos de investigación. Actualmente es Científico Titular del Instituto de
Carboquímica (CSIC) y evaluador del programa marco de la U.E.
NANOHERRAMIENTA Y MODELACIÓN
Microscopía, Nanomecánica y Nanofabricación en sistemas biológicos, orgánicos y
semiconductores
Dr. Ricardo García
Instituto de Microelectrónica de Madrid, CSIC
28760 Tres Cantos, Madrid, Spain
Es este seminario se mostrarán algunas aplicaciones de metodologías basadas en la microscopía
de fuerzas para visualizar, modificar y fabricar dispositivos nano-mecánicos y electrónicos basados
en el empleo de moléculas biológicas, orgánicas y semiconductoras. La presentación está dividida
en tres secciones. (i). Introducción a la microscopía de fuerzas y sus aplicaciones para visualizar
biomoléculas. (ii). Propiedades mecánicas a escala nanométrica y sus aplicaciones en microscopía
de alta resolución. (iii). Nanolitografía de fuerzas y sus aplicaciones para fabricar dispositivos
funcionales y detectar procesos biológicos de reconocimiento molecular.
Síntesis Curricular del Conferencista:
Licenciado en Física en la Universidad de Valladolid y Doctor en Física en la Universidad Autónoma
de Madrid. Realizó estudios Post- doctorales en Biología en la Universidad de Oregón. Ha dirigido
el departamento de Fabricación y Caracterización de Nanoestructuras del IMM y el Laboratorio de
Nanofabricación, Nanomecánica y Microscopía de Fuerzas. Es autor de 97 artículos y es inventor o
co-inventor de cuatro patentes internacionales en nanotecnología. Actualmente es Profesor de
Investigación del CSIC y pertenece a la Asociación de Físicos de América.
NANOHERRAMIENTA Y MODELACIÓN
Microscopía de Fuerzas Atómica y Pinzas Magnéticas: nanoherramientas para estudiar
máquinas moleculares
Dr. Fernando Moreno-Herrero
Centro de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología (CIN2)
Campus de la UAB, Edificio Q (ETSE)
08193, Bellaterra, Barcelona, España
Los métodos de molécula individual proporcionan un tipo de información que es inaccesible en
experimentos de volumen. En particular, estas técnicas nos ofrecen la oportunidad de observar
actividad en tiempo real y visualizar ciclos enzimáticos dentro de una población no sincronizada a
escala nanométrica. Estas nanoherramientas son particularmente apropiadas para estudiar las
manipulaciones a gran escala que sufre el ADN durante los procesos de reparación de ADN. En
este seminario se describirán las técnicas de la microscopía de fuerzas atómica (AFM) y las pinzas
magnéticas como dos técnicas de molécula individual que permiten estudiar motores moleculares y
nanomáquinas de proteína de forma individual. Se presentarán resultados obtenidos usando el
AFM sobre la nanomáquina de proteína Mre11 y el trabajo actual orientado a dilucidar los
mecanismos de funcionamiento de motores moleculares en procesos de recombinación homóloga
y reparación de ADN.
Síntesis Curricular del Conferencista:
Licenciado en Física en la Universidad de Oviedo, España y Doctor en Física en la Universidad
Autónoma de Madrid. Realizó Estudios Post- doctorales en Holanda. Es autor de 5 publicaciones
relevantes y ha expuesto en conferencia internacionales. Miembro de la Sociedad Real de Físicos
de España y de la Sociedad Bioquímica y de Biología Molecular de España. Actualmente es
investigador del Instituto de Nanotecnología Catalá.