lunes, 23 de marzo de 2015

¡¡DOCTOR SOCORRO!!

Si bueno… Un pequeño juego de palabras entre la ingeniería biomédica y la profesión clínica, por un lado, y mi apellido y el estreno de mi nuevo título profesional, por otro. Y es que, tras cuatro años de trabajo y esfuerzo, ¡¡POR FIN SOY DOCTOR!! :D

Se trata de una entrada en la que pretendo contaros de qué va mi tesis, así como mostraros cómo fue el proceso desde que deposité (sí, un verbo bastante poco adecuado para usarlo en determinados ámbitos) la tesis en la UPNA hasta que la defendí. Y por qué no decirlo, también incluiré un poco de publicidad en forma de enlaces y de alusiones. Tras varios años en esto, pienso que la época post-doctoral hay que tomársela como una apertura total a lo que pueda surgir, siempre y cuando tenga cabida en los intereses personales de cada quien. Así que también hay que hacer, por si fuera poco, de comercial.

Comencemos pues.

Mi tesis pretendía ir sobre el diseño de biosensores de fibra óptica para la detección de enfermedades cualesquiera. Tras 4 años de investigaciones, pese a que conseguimos, en algún caso, llegar a detectar moléculas biológicas, hubo que enfocarlo bajo otro punto de vista igualmente válido. Al final, decidimos que el tema central de la tesis sería la mejora de resonancias en términos de resolución y sensibilidad, para luego diseñar sensores y biosensores basados en estas mejoras o en el uso de diferentes fibras u otras guía-ondas que también producen resonancias y comparar resultados. Pero vamos por partes.

Primera pregunta. ¿Qué es un biosensor? Un biosensor es un instrumento que utiliza moléculas biológicas (bio-receptores) para detectar otras sustancias biológicas (o también químicas) de interés. Está formado por 3 partes: sustrato, biología e interfase de inmovilización. Podéis encontrar más información sobre este tipo de sensores en una entrada que hice al respecto aquí.

Segunda pregunta. ¿Qué es una resonancia (óptica, en este caso)? Quizás haya maneras diferentes de definirla, pero para explicarlo a nivel divulgativo yo lo pondría como una absorción de luz (o transmisión, según se mire) que se da en un rango limitado de longitudes de onda ópticas, entre el visible y el infrarrojo (ver Fig. 1).

Tercera pregunta. ¿Qué es eso de la resolución? Hablando en términos de óptica, podríamos decir que la resolución de una resonancia es el número de longitudes de onda bajo efecto de la resonancia, o lo que es lo mismo, cuan ancha es la resonancia que estamos usando. Y lo que queremos es que esta anchura sea lo más reducida posible (ver Fig. 1). De esta manera, el (bio)sensor será capaz de detectar cambios mínimos en longitud de onda producidos por la unión entre lo que queremos detectar (unión de anticuerpos y antígenos en el caso de las enfermedades).

Y, finalmente, ¿qué es la sensibilidad? Hay que comentar previamente que hay sensores basados en resonancias que detectan cómo una resonancia se va desplazando hacia longitudes de onda bajas o altas en función de la variación de la magnitud que se quiera detectar. Y lo que queremos es que estas resonancias se desplacen cuanto más mejor, de manera que seamos capaces de decir claramente que con tal variación se obtiene este desplazamiento. En el caso de, por ejemplo, los biosensores, de lo que se trataría es de es decir cuánto se desplazan las resonancias en longitud de onda conforme se van produciendo cada vez más enlaces anticuerpo-antígeno. Por llevarlo a la práctica, si la resonancia se desplaza mucho es porque estamos generando muchos anticuerpos y, por tanto, estaríamos en la fase peor de la enfermedad, mientras que, con una adecuada calibración, podríamos decir que si tenemos pocos anticuerpos porque estamos comenzando o acabando la enfermedad, la resonancia se desplazaría poco.

Fig. 1. Esta sería la típica imagen que obtendríamos de una resonancia muy ancha y otra estrecha. La roja es más resolutiva que la negra. Cuánto se mueven estas resonancias en el eje horizontal en función de la variación en las condiciones ópticas del medio externo, es la sensibilidad.

Bueno, pues tomando 4 estructuras ópticas diferentes como las que os dibujo en Fig. 2 y analizando las resonancias que se obtienen en ellas, bien por el hecho de tener la propia estructura en sí o bien por generarlas al cubrirlas con los material adecuado, así he pasado los últimos 4 años de mi vida. 

Fig. 2. Diferentes estructuras basadas en fibra óptica y en formas sobre sílice (toroides).


En general, lo que se pretende de un (bio)sensor es que sea muy resolutivo y muy sensible. Pero esto no es posible, al menos usando las estructuras que hemos usado en esta tesis. Por tanto, como diríamos los ingenieros, la conclusión a la que hemos llegado es que hace falta una solución de compromiso. Hay estructuras que tienen alta sensibilidad y poca resolución. Otras tienen alta resolución pero les falta sensibilidad. Un punto intermedio, donde se pierda de ambos lados, sería lo suyo. Y encima hemos tenido la suerte de que ha habido premios que corroboran que el trabajo realizado ha sido bueno (1 y 2), con lo que estamos contentos con el resultado. Por supuesto, se han abierto muchas líneas de investigación que habrá que seguir trabajando en esta época post-doctoral, pero para ello estamos, si las ganas y la financiación no fallan…

Venga, pasemos a lo menos técnico, que para much@s será lo más interesante.

Una vez escrita la tesis, allá por finales de 2014, tuve que esperar unos cuantos días, entre las vacaciones de navidades y lo que nos cuesta coger ritmo de tramitación burocrática, para poder depositarla en el registro de la UPNA. Si no recuerdo mal, esto fue allá por el día 12-13 de enero. Ya sólo quedaban 2 meses para presentar. Entre medio, puesto que en el grupo tendemos a preparar un libro con tapas duras y mínimamente bien presentado, preparé la portada y lo llevé a encuadernar.

La portada (Fig. 3) la diseñé basándome en la idea que había recreado a lo largo de la escritura del libro, que era la de generar biosensores de fibra óptica. De ahí lo del cable (cilindro) sobre el que van varias ondas de luz en su interior y luego los anticuerpos y los antígenos pululando por ahí.

Fig. 3. Portada de la tesis el día de la presentación.


Bueno, pues una vez depositada la tesis, lo primero que hice fue tomarme unas 3 semanas de desconexión. Sobre todo para quitarme de los últimos 4 meses de trabajo mental intensivo. Pero también porque necesitaba volver al laboratorio, aunque fuera por unos pocos días, y porque quería volver a distraer la cabeza con otras cosas que no fueran la tesis. Luego volví de nuevo con ello, pero esta vez en plan más relajado, para comenzar con la presentación y los ensayos. En esta época, afortunadamente, he podido encender la mecha de varias propuestas que han logrado encender llamas y que espero poder compartir con vosotros/as por aquí a lo largo de este año.

La primera versión de la presentación fue bastante desastrosa, para variar. Fuimos directamente a la sala (Ada Byron, Fig. 4) a ver cómo quedaba y concluimos que era necesario hacer la presentación en formato 4:3 (16:9 NO) y con fondo clásico: blanco (mejor) o negro. La segunda la hicimos en una sala del departamento, y con el inglés recién chapurreado tras la estancia en Los Ángeles, hace más de 6 meses, desastrosa también. Una hora y media hablando, que era necesario reducir drásticamente, sí o sí. Ese fin de semana previo a la defensa metí las horas necesarias para reducirlo a los 45-50 minutos que suele costar decirla, y así me aseguré que la tercera prueba oficial, en sala y con la presentación al 98% saliera bien.

Fig. 4. Sala Ada Byron, en el Edificio de Las Encinas – Depto. de Ingeniería Matemática e Informática - UPNA. 
Naranja, color de telecos... ;)


Como se suele hacer en estos casos, traje riguroso para faenar, confianza al máximo posible dentro de los nervios, valor y al toro. Presenté la tesis en inglés, de acuerdo con los requerimientos del doctorado con mención internacional y delante de un jurado, a mi modo de ver, exigente. El jurado estuvo compuesto por los catedráticos (por orden de intervención):

1.   Stephen James (University of Cranfield - UK): lo elegí porque tiene una línea de fibra óptica bastante potente en su campo de acción (aeronáutica, sobre todo), además de una amplia y reconocida trayectoria de investigación, con incluso proyectos en el 7º programa marco. Su valoración era realmente importante para la parte más fuerte de la tesis, que era la del análisis y experimentación con estructuras ópticas. Además, su presencia me sirvió para optar a la mención internacional. Creo que salí al paso en casi todo.

2.   Laura M. Lechuga Gómez (ICN2 - CSIC - Barcelona): todo hay que reconocerlo, una de las mayores exponentes de la bioquímica y la detección biológica en nuestro país. Una gran referente y que reconozco que me hizo un examen exhaustivo para probarme en la parte más débil de mi tesis, desde mi condición como ingeniero: la biológica. Creo que respondí bastante bien, dentro de mi ignorancia en determinados temas, y como no, nuevamente, incluso a la hora del examen, seguí aprendiendo cosas que me pueden venir bien para el futuro.

3.      Francisco J. Arregui San Martín (UPNA - Pamplona): miembro del Institute of Smart Cities (ISC) y uno de los investigadores pioneros en temas de sensores de fibra óptica basados en la deposición de materiales sensibles sobre este sustrato, junto con Ignacio R. Matías Maestro. Un honor tenerlos en nuestro grupo de investigación, UPNA Sensors. Pese a ser la última intervención, hay que reconocer que no estuvo falta de tensión igualmente, ya que precisamente porque conocen tu investigación, las respuestas tienen que ser lo más precisas y acertadas posible. Pese a ello y a la exigencia, creo que también lo saqué adelante.

Tras dos horas y cuarto de sesión intensiva, salí de la sala cansadísimo pero con buenas sensaciones. 20 minutos después me daban el deseado sobresaliente con mención a cum laude, cosa que, a día de hoy, ya puedo confirmar :D.

Tras la ceremonia, es costumbre llevar a los miembros del tribunal y a tus tutores a una comida en algún sitio más o menos de nivel. Para la ocasión, elegí el Restaurante El Colegio, dentro del Colegio Oficial de Médicos de Navarra. Nos atendieron muy bien y creo que salimos con los estómagos bastante contentos. Desde aquella tarde, tiempo de celebración y a disfrutar del nuevo título.

Desde entonces, he de reconocer que la vida no me ha cambiado mucho. También es verdad que sólo ha pasado una semana. Pero sí que he sentido una liberación muy grande y que tengo cierto control sobre mis decisiones futuras. Ahora se abre una etapa, bajo mi punto de vista, muy bonita, en la que puedo demostrar que realmente me gusta investigar y que puedo intentar obtener algo con lo que satisfacer el ansia ingenieril de producir algo que sirva para la vida real. Sea en esta línea de trabajo o en la que sea, la cuestión es intentar sacar dispositivos, equipos, productos, en definitiva, con los que poder contribuir a la mejora de las tecnologías médicas actuales. Creo que tengo la formación y las ganas para poder emprender esta nueva etapa de mi vida. Y a por ello iré, siempre con los pies en el suelo, por supuesto.

Para finalizar, agradecimientos. El primero, muy grande, a mis tutores, Ignacio Del Villar Fernández y Jesús María Corres Sanz, por haberme guiado en este camino durante los últimos 4 años. Espero poder seguir compartiendo futuros proyectos con ellos, sea cual sea mi situación laboral. El segundo, tanto a Patxi Arregui como a Nacho Matías, por confiar en mí desde que entré en el grupo de investigación. A toda la gente de UPNA Sensors, Nadetech y a los técnicos que día a día nos solucionan los problemas que surgen, por su apoyo, sus conversaciones y presencia siempre agradecida. Mención especial de agradecimiento al resto del tribunal, por haber tenido a bien valorar tan alto mi contribución a la comunidad científica. Esperemos seguir colaborando en un futuro de manera más cercana. Y como no, gracias también al Armani Research Lab, con Andrea Armani al frente, por darme la oportunidad de conocer otras culturas y otras formas eficientes de investigar. Gracias a sus dispositivos, creo podremos seguir líneas paralelas manteniendo el contacto. Además, considero que cogí buenas pautas sobre su forma de llevar un laboratorio, así como del trabajo a realizar en su interior.

Gracias a todo mi círculo social de trabajo y en las redes, por seguirme, por asistir a la defensa y por leer pelmadas como esta que os acabo de echar. Espero poder deleitaros con más entradas con las que podáis seguirme en mi camino como ingeniero/doctor/investigador.

Y finalmente, gracias a la gente del máster y a aquell@s que habéis estado verdaderamente ahí durante estos últimos 4 años.

Permitidme que agradezca personalmente y fuera de estas líneas, a l@s que están más en mi día a día.

Seguimos leyéndonos.


P.D. Posiblemente siga enlazando cosas en los comentarios de esta entrada. Os lo haré saber si es el caso. Estad atentos/as de todas maneras ;)