Los biosensores del futuro hechos con sólo tres elementos

Esquema del funcionamiento de los biosensores. | P.A. Serena

Pedro A. Serena es investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Cantoblanco).

La nanotecnología es un punto de encuentro de diversas disciplinas como la física, la química, la biología, las ciencias de la computación, la ingeniería, etc. Este carácter multidisciplinar ha favorecido investigaciones en la frontera entre dichas disciplinas, propiciando descubrimientos que ya son de aplicación en múltiples sectores y nos ayudarán a enfrentarnos a los grandes retos que los seres humanos tenemos ante nosotros: medioambiente, salud, energía, transporte, comunicaciones, alimentación, etc.

Uno de los campos en los que la nanotecnología está aportando más novedades es el de los sensores. En particular, una familia entera de sensores, los biosensores, tienen un impacto directo sobre el futuro de la medicina, el medioambiente y la alimentación. De forma simple se puede decir que un biosensor es un dispositivo capaz de detectar y cuantificar la presencia de una sustancia biológica en un medio a partir del procesado de las señales ópticas, eléctricas o mecánicas que se producen durante la interacción de dicha sustancia con el biosensor.

Aplicaciones de los biosensores

En el caso de los biosensores de uso médico, su miniaturización extrema permitirá su implantación en nuestro cuerpo para realizar medidas in situ y en tiempo real, proporcionando un avance sin precedentes en el diagnóstico de enfermedades. Esta clase de biosensores tienen que estar fabricados por materiales que, en primer lugar, no alteren la función de las moléculas de nuestro organismo (biocompatibilidad) y, en segundo, ejerzan correctamente su función en nuestro organismo (bioactividad). Por esta razón es de suma importancia conocer el comportamiento de diferentes biomoléculas frente a diferentes materiales. Entre éstos, tanto los nanotubos de carbono como el grafeno han despertado un gran interés ya sea por su impresionante capacidad para conducir la electricidad, su relativamente fácil funcionalización y su posible biocompatibilidad al ser materiales basados en el carbono.

Las biomoléculas

En los laboratorios, la interacción de complejas biomoléculas con diferentes superficies se estudia con sofisticados aparatos como los Microscopios de Fuerzas Atómicas (AFM). Sin embargo, estos instrumentos no pueden explicar completamente el mecanismo de adsorción de dichas biomoléculas. Sin duda alguna, una mejor comprensión de estas interacciones optimizaría el desarrollo de estos biosensores.

Recientemente hemos utilizado una aproximación radicalmente distinta, que consiste en utilizar simulaciones para descifrar las claves de estos procesos de adsorción. Con la ayuda de complejos códigos de computación podemos determinar el mecanismo de adsorción de una biomolécula dada sobre una superficie en presencia de un medio fisiológico. La gran cantidad de átomos que deben tenerse en cuenta para resolver este tipo de problemas, nos condujo a utilizar herramientas no convencionales, como el código AMBER (http://ambermd.org/). En particular hemos estudiado la adsorción sobre grafeno de las dos proteínas más abundantes en el plasma sanguíneo humano, la albúmina del suero humano (HSA) y un anticuerpo de gran importancia, la inmunoglobulina G (IgG).

El grafeno

Estos estudios requieren simulaciones de diversas etapas como el acercamiento de la biomolécula a la superficie de grafeno, su estabilización y su posterior separación. Por lo general estos ciclos de simulaciones deben repetirse varias veces para tener en cuenta otros factores como diferentes valores de pH, diferentes orientaciones de las biomoléculas con relación al sustrato, la presencia de cargas o defectos sobre el sustrato, etc. De estas simulaciones, además, se puede extraer información cuantitativa relevante como la energía que debemos aplicar a una molécula con una configuración dada para desligarla del sustrato.

Las supercomputadoras

Los sistemas que estudiamos están formados por cientos de miles de átomos que evolucionan durante tiempos relativamente grandes (de más de 150 ns). Para abordar estas simulaciones necesariamente se necesitan herramientas de trabajo excepcionales: los supercomputadores. En nuestro caso hemos conseguido tiempo de cálculo en el sistema MinoTauro, potente supercomputador que cuenta con cientos de miles de núcleos de computación ubicados en tarjetas gráficas (GPUs) similares a las que se utilizan en los ordenadores personales. MinoTauro está gestionado por el Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC) (http://www.bsc.es/).

Resultados

Los resultados de dichas simulaciones demuestran dos cosas: (i) el grafeno no induce cambios estructurales ni funcionales en dos de las más abundantes proteínas del plasma tal como se observa en las imágenes; y (ii) el anticuerpo IgG , el marcador/biosensor por excelencia de nuestro organismo, se mantiene anclado y activo sobre la superficie de grafeno.

Estos resultados son muy prometedores puesto que abren las puertas al desarrollo de un nuevo tipo de biosensores con los que desarrollar herramientas de diagnóstico. Otro resultado de nuestras investigaciones es la determinación de las posiciones más estables de los anticuerpos sobre la superficie de grafeno, lo que permite realizar comparaciones directas con datos obtenidos mediante experimentos de AFM. En la figura se muestran dos vistas (lateral y superior) de dos posibles configuraciones de equilibrio de la biomolécula IgG situada sobre una superficie de tres capas de grafeno.

Todos estos resultados han sido obtenidos por el equipo formado por Rubén Pérez de la Universidad Autónoma de Madrid, y Guilherme Vilhena, Perceval Vellosillo y yo mismo, miembros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Las investigaciones se realizaron en el marco dos grandes proyectos, el Programa «NanoObjetos» financiado por la Comunidad Autónoma de Madrid y el Proyecto Consolider «Force-for-Future» financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad. Esta colaboración es un ejemplo de las sinergias establecidas dentro del Campus de Excelencia Internacional UAM+CSIC.

En resumen, la combinación de poderosos códigos informáticos e imponentes sistemas de computación nos permite abordar fascinantes problemas en la frontera entre la física, la química y la biología. Los resultados obtenidos permitirán una mejor interpretación de resultados experimentales y serán el punto de partida para que ingenieros y biotecnólogos pongan a punto los prototipos de los biosensores del futuro. Esta convergencia de métodos e ideas son un anticipo de lo que previsiblemente ocurrirá en el futuro, cuando se profundice en el gran esquema convergente NBIC (nano+bio+info+cogno), pero esa es otra historia.

---

Los biosensores del futuro hechos con sólo tres elementos | Nanotecnología | elmundo.es.

Un circuito ligero como una pluma

Ingenieros de Tokio inauguran la “electrónica imperceptible”

Parece un tejido sacado de un sueño: fino y ligero como una pluma, flexible como un chicle, virtualmente irrompible y, pese a lo anterior, portador de un circuito integrado que le permite ejecutar todo tipo de funciones electrónicas. Martin Kaltenbrunner y sus colegas de la Universidad de Tokio, que acaban de inventar esa especie de alfombra mágica del tamaño de la palma de tu mano, prevén para ella un potosí de aplicaciones médicas y tecnológicas, como sistemas de monitorización y tratamiento de pacientes crónicos, una nueva generación de pantallas para móviles o tabletas y –tal vez lo más importante— el diseño de células solares mejoradas.

El nuevo circuito tiene un espesor de solo dos micras (milésimas de milímetro), y si fuera posible mirarlo de canto resultaría literalmente invisible para el ojo humano (una célula biológica típica mide unas 10 micras). La comparación con una pluma no es gratuita: el circuito pesa tan poco que realmente flota por el aire como las plumas de los pollos. Lo puedes estirar –hasta el 230% de su longitud— y doblar sin que se rompa, también arrugarlo como un discurso fallido, y funciona bien incluso en condiciones tan calientes y húmedas como para amargar la vida a un ‘Homo sapiens’. No se trata de un anucio: se presenta con todos los honores en la revista ‘Nature’.

Como ejemplo de sus aplicaciones más inmediatas, Kaltenbrunner y sus colegas demuestran que el ‘circuito-pluma’ puede adaptarse como un guante a un modelo tridimensional del paladar humano –sin olvidar ni uno de sus pliegues o irregularidades— y funcionar allí como un preciso detector táctil. No está claro que ese artilugio concreto pueda servir para maldita de Dios la cosa, pero da una idea del tipo de problema difícil que puede resolver un material tan ligero y maleable.

“Nuestro trabajo presenta una plataforma que hace a la electrónica virtualmente irrompible e imperceptible”, escribe Kaltenbrunner en ‘Nature’. “Sus costes de fabricación son potencialmente bajos, y la ‘electrónica imperceptible’ puede ser en el futuro tan común como es hoy el film de plástico de la cocina”. Esperemos que sea una exageración.

Un circuito ligero como una pluma | Sociedad | EL PAÍS.

Crean un nuevo material capaz de albergar una gran cantidad de energía

Puede tener importantes aplicaciones prácticas en las renovables, los coches eléctricos y tecnologías espaciales y de defensa

Ray Withers y Yun Liu, con el modelo químico del nuevo material.

Un nuevo material que puede almacenar grandes cantidades de energía con muy poca pérdida de energía ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad Nacional de Australia. Los científicos ceen que este nuevo material dieléctrico tiene aplicaciones prácticas en el almacenamiento de energía renovable, los coches eléctricos y las tecnologías espaciales y de defensa.

«Los materiales dieléctricos se utilizan para fabricar componentes fundamentales llamados condensadores, que almacenan la energía», explica Liu Yun, coautor del artículo. Según explica, el nuevo material dieléctrico de óxido de metal supera a los condensadores actuales en muchos aspectos, como el almacenamiento de grandes cantidades de energía trabajando de forma fiable a partir de -190°C a 180°C, y es más barato de fabricar que los componentes actuales.

«Nuestro material se comporta significativamente mejor que los materiales dieléctricos existentes, por lo que tiene un enorme potencial. Con un mayor desarrollo, el material podría ser utilizado en ‘supercondensadores’ que almacenan enormes cantidades de energía, eliminando las limitaciones de almacenamiento de energía actuales y abriendo la puerta a la innovación en las áreas de la energía renovable, los coches eléctricos, incluso las tecnologías de defensa y el espacio», afirma Liu.

El material podría ser especialmente transformador para la energía eólica y solar. «La energía que va por la red tiene que estar equilibrada con la demanda en un momento dado», dice el coautor y profesor Ray Withers. «Esto significa que es muy importante ser capaz de almacenar la energía hasta el momento en que realmente se necesita».

Un cubo agujereado

Los investigadores han estado tratando de diseñar nuevos materiales dieléctricos para hacer dispositivos de almacenamiento de energía más eficientes durante años. El proceso de diseño ha sido difícil debido a que los materiales deben cumplir con tres requisitos: una alta constante dieléctrica, lo que significa que pueden almacenar una gran cantidad de energía; una pérdida dieléctrica muy baja, es decir, que la energía no se escape y ni se desperdicie, y la capacidad para trabajar a través de una amplia gama de temperaturas.

«Si usted tiene una constante dieléctrica más alta pero también una gran pérdida, el material es básicamente inútil, ya que no se conserva bien la energía, es como un cubo agujereado. El material también sería inútil si solo funciona bien a una cierta temperatura, ya que no podría hacer frente a las fluctuaciones diarias de temperatura normales. Es muy difícil conseguir estas tres características», señala Withers.

Después de cinco años de duro trabajo, el equipo de investigación ha desarrollado un material que cumple con todos estos requisitos. «Nuestro éxito es una mezcla de suerte, experimentación y la determinación», asegura Liu. «La primera vez que encontramos este material sabíamos que tenía un gran potencial. Es amable con el medio ambiente, no tóxico y abundante».

Crean un nuevo material capaz de albergar una gran cantidad de energía – ABC.es.

Reino Unido da luz verde a un tratamiento «in vitro» que utiliza ADN de tres personas

El Gobierno británico ha dado luz verde a un revolucionario y controvertido tratamiento de fecundación ‘in vitro’ (FIV) que utiliza el ADN de tres personas y destinado a impedir el desarrollo de enfermedades mitocondriales.

El Gobierno confía en elaborar un borrador de ley a finales de año para que el tratamiento pueda ser ofrecido a las parejas dentro de dos años, lo que convertiría al Reino Unido en el primer país del mundo que aplica esta técnica, según los medios británicos. La prueba, desarrollada por expertos de la Universidad de Newcastle, es conocida como transferencia de mitocondria y consiste en unamodificación genética del embrión al incorporarse una pequeña parte del ADN de un tercer donante sano.

Las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía para la actividad celular, sobre todo para el funcionamiento de órganos vitales. Y las enfermedades mitocondriales son desordenes resultantes de la deficiencia de una o más proteínas en las mitocondrias, por lo que pueden afectar el corazón, el cerebro y los músculos. Los científicos estiman que una de cada 6.500 personas nace con un desorden mitocondrial.

Demostración

A finales de 2012, el equipo de Shoukhrat Mitalipov, de la Universidad para las Ciencias y la Salud de Oregón (EE.UU.), el mismo que ha sido capaz de crear por vez primera células madre embrionarias humanas a partir de una persona, demostró que esto era posible. A partir de los genes de tres padres, los científicos desarrollaron embriones humanos de cinco días de edad. Para crear dichos embriones, el material genético de la madre se insertó en el óvulo de otra mujer donante antes de ser fecundado con el esperma del padre. Los investigadores, cuyo trabajo se publicó en Nature, dijeron que la técnica permitaría prevenir las enfermedades mitocondriales -que se pasan de madre a hijo-. Desde un punto de vista científico el mérito del trabajo es indiscutible. Se había logrado sustituir con éxito el ADN mitocondrial en ovocitos humanos y generar linajes celulares de blastocitos y de células madre embrionarias. Y, aunque todavía hay que verificar estos resultados con estudios de seguridad y ensayos clínicos antes de que la técnica pueda ser utilizada con fines terapéuticos en humanos, la investigación representó la prueba de que «es posible» y abre una nueva vía para la prevención de las enfermedades mitocondriales.

Y eso es lo que ha hecho ahora el Reino Unido. La médica asesora del Gobierno, Sally Davies, se ha mostrado a favor de poner en marcha este tratamiento «lo antes posible». Davies ha señalado a la prensa que las enfermedades mitocondriales han tenido un «impacto devastador» en las familias pues hay gente que ha tenido que vivir con estos desórdenes, que son pasados de la madre al bebé.

Antes de que el Gobierno diera luz verde a esta técnica, que deberá ser aprobada por el Parlamento, la Autoridad de Fertilización Humana y Embriología (HFEA, siglas en inglés) llevó a cabo una encuesta entre la población y concluyó que hay un respaldo bastante amplio a favor de este tratamiento.

Noticia excelente

El profesor Doug Turnbull, que encabezó este tratamiento, dijo que esta es una «noticia excelente para las familias con enfermedades mitocondriales. Esto le facilita a las mujeres que tienen estos genes defectuosos más posibilidades de reproducción y la oportunidad de tener niños sin enfermedad mitocondrial». No obstante, la prueba ha recibido críticas de algunos grupos que consideran que hay un riesgo de caer en el «diseño de bebés». La portavoz del Centro Cristiano de Bioética, Helen Watt, criticó el tratamiento porque considera que se crea un embrión con «distintas partes». «Ser padre es recibir niños de manera incondicional. No se trata de fabricar o controlar. Las parejas que no quieren correr el riesgo de pasar (a los bebé) la enfermedad mitocondrial pueden considerar alternativas éticas como la adopción, que son preferibles a una técnica peligrosa de ingeniería genética», agregó Watt.

Reino Unido da luz verde a un tratamiento «in vitro» que utiliza ADN de tres personas – Noticias de Salud | abc.es.

Un chip ultrasensible identifica 15 cepas de gripe

Investigadores de las universidades niponas de Waseda, en Tokio, y Hokkaido (Japón) han desarrollado un chip capaz de detectar el virus de la gripe con una precisión hasta 10.000 veces mayorque a través de métodos convencionales.

Mediante este sensor, provisto de un chip, los usuarios podrán conocer al instante la presencia de virus relacionados con la enfermedad de la gripe con tan solo colocar en el aparato una muestra de mucosa, según informó el diario económico Nikkei.

Con esta tecnología, que modifica su voltaje al entrar en contacto con los virus, se requieren tan solo 10 minutos para detectar la enfermedad, al ser capaz de individualizar hasta 15 cepas diferentes de la gripe con una muestra de 0,025 mililitros de líquido nasal (aproximadamente la cantidad de una gota).

Diagnóstico rápido

El equipo de científicos, liderado por el profesor Tetsuya Osaka de la universidad tokiota, considera que esta tecnología ayudará a reducir sensiblemente el tiempo que se tarda en diagnosticar la enfermedad y por lo tanto a mitigar la posibilidad de propagación.

Los investigadores esperan poder comercializar estos sensores tanto para centros médicos como para particulares en un periodo aproximado de entre tres y cinco años, al tiempo que calculan que su precio podría rondar los 50 yenes (apenas 40 céntimos de euro).

Para ello, confían en poder fabricarlo en masa gracias a la colaboración de fabricantes de equipamiento sanitario y expertos médicos, añadió Nikkei. Tradicionalmente la gripe se diagnostica a través de una consulta en la que valoran la presencia de fiebre alta, congestión nasal, dolores de cabeza o cansancio físico. Además, en algunos casos concretos, también se realizan pruebas clínicas en las que se llevan a cabo análisis de sangre o cultivos de muestra faríngea para confirmar el diagnóstico.

Un chip ultrasensible identifica 15 cepas de gripe – Noticias de Salud | abc.es.

Un bebé salva la vida gracias a una prótesis creada con una impresora 3D

Se le implantó una pieza reabsorbible en la tráquea con dos meses de vida

Ya lleva más de un año con ella sin rechazo alguno

• La NASA quiere imprimir comida

Un bebé de dos meses ha salvado su vida al serle implantada en un hospital de Michigan (EE UU) una prótesis en forma de tablilla en la tráquea, reproducida en una impresora 3D, según ha publicado hoy jueves The New England Journal of Medicine.

El recién nacido sufría constantes ataques de corazón debido a sufrir traqueobroncomalacia, que impide que el oxígeno llegue a los pulmones por un problema de la tráquea, según el diagnóstico de los doctores que han publicado el estudio. A la vista de la situación, los médicos decidieron imprimir una especie de tablilla, que reproducía el tubo traqueal basado en una imagen tomográfica de la vía respiratoria del niño.

La reproducción en 3D se hizo con un material llamado policaprolactona, bioabsorbible por el cuerpo humano en tres años, por lo que nunca se necesitará otra intervención quirúrgica para ser retirada la pieza. La pieza fue reproducida en la impresoras en menos de un día.

Según los médicos, para cuando la pieza se elimine naturalmente, los pulmones del niño y sus vías respiratorias ya se habrán desarrollado lo suficiente como para mantenerse abiertos por sí mismos. Tras insertar el tubito, los doctores mantuvieron al bebé con respiración asistida durante 21 días, tras los cuales abandonó el hospital. Un año después del implante, no se ha presentado ningún problema de rechazo ni de respiración.

Este caso demuestra, concluyen los doctores en el estudio, que la combinación de imágenes de alta resolución, más el diseño por computadora y los biomateriales para la impresión en 3D pueden facilitar la creación de implantes anatómicos precisos. El estudio ha sido firmado por Scott Hollister y Richard Ohye de la universidad de Michigan, y Marc Nelson, del hospital infantil Akron.

Las impresoras en tres dimensiones se están abriendo paso en la medicina, aunque de momento las aplicaciones que tienen son muy limitadas. En un principio, se emplearon para diseñar materiales sólidos convencionales destinados al diseño de prótesis a medida para implantes. Una de las ventajas que ofrecen estos equipos es la posibilidad de crear modelos personalizados a precios más bajos de los procesos industriales convencionales.

El paso siguiente, como el caso que publica hoy el New England Journal of Medicine, consiste en el diseño de objetos con material biológico, como el polímero biodegradable empleado en la intervención para reproducir el fragmento de tráquea que le faltaba al paciente.

La posibilidad de crear este tipo de estructuras combinada con el perfeccionamiento de la manipulación de las células madre podría dar lugar en el futuro a la creación de órganos artificiales. Al menos, es lo que confían los grupos de investigación que trabajan en esta dirección. El molde biológico sería el andamiaje que permitiría dar una estructura tridimensional al órgano. La carcasa se sembraría de células que colonizarían la estructura derivando en las células especializadas del órgano en cuestión (cardiomiocitos en el caso del corazón, hepatomiocitos en el hígado…).

Esta posibilidad sigue formando parte de la ciencia ficción. Lo que está dejando de serlo es una nueva generación de impresoras 3D que genera tejido humano. La empresa Organovo anunció el pasado mes de abril en la Conferencia de Biología Experimental de Boston un equipo capaz de producir minúsculas muestras de tejido hepático (de unas 20 capas de células de espesor). Esta impresora emplea tinta biológica, en este caso, tres tipos de células: hepatocitos, células estrelladas hepáticas y células de las paredes de los vasos sanguíneos, obtenidas de deshechos de trasplantes e intervenciones quirúrgicas. De momento, la utilidad principal de estos hígados en miniatura es ensayar en ellos la eficacia y efectos de nuevos fármacos. Quizás sea el primer paso de una futura impresión de órganos para trasplante.

Un bebé salva la vida gracias a una prótesis creada con una impresora 3D | Tecnología | EL PAÍS.

Una esperanza para la leucemia de los ancianos

• La leucemia linfática crónica se diagnostica sobre todo en mayores de 65 años
• Las terapias actuales son muy agresivos para los pacientes más vulnerables

Glóbulos blancos afectados por la leucemia. | Science Photo Library

En algunos pacientes mayores, con leucemia linfática crónica (la más común), los tratamientos que funcionan en personas jóvenes no siempre se pueden administrar debido al riesgo de los efectos secundarios. Buscar alternativas que mejoren la eficacia de la ‘quimio’, sin poner en riesgo a los pacientes con más de 65-70 años, es una de las prioridades en la hematología actual.

Casi 40 hospitales españoles han participado en un estudio internacional con este objetivo que se presentará en el congreso de la Sociedad Americana de Oncología Clínica (ASCO), que se celebra a finales de mes en Chicago (EEUU), pero que este año ha adelantado ya algunos de los trabajos que se debatirán allí.

El estudio en fase III dividió a 781 pacientes recién diagnosticados de leucemia linfática crónica (que no habían recibido tratamiento previo) en tres grupos. En uno, únicamente recibieron quimioterapia (clorambucilo); en el segundo, añadieron además rituximab (la terapia inmunológica autorizada en la actualidad, pero que no se administra a los pacientes más mayores por sus efectos secundarios). El tercer grupo, recibió quimioterapia más el nuevo agente experimental (de los laboratorios Roche), GA101.

«En este tipo de leucemia crónica, muchos pacientes ni siquiera necesitan tratamiento», explica a ELMUNDO.es el doctor Javier de la Serna, jefe de Hematología en el Hospital 12 de Octubre de Madrid y principal investigador del trabajo en España (de donde procedían 109 de los pacientes). En el otro 50% de los casos, aproximadamente, la enfermedad obliga a dar tratamiento: «En pacientes más jóvenes, se añade rituximab a la quimioterapia; pero en personas mayores o con otros problemas de salud estos tratamientos son peligrosos porque hacen descender sus defensas y se trata de una población más vulnerable», aclara el hematólogo español.

Para estas «necesidades no cubiertas» se investigan en la actualidad tratamientos como GA101; «un rituximab mejorado» en palabras del investigador español. Según los resultados difundidos por la compañía, el nuevo tratamiento experimental logró retrasar hasta casi los dos años la progresión de la leucemia, frente a los 10,9 del grupo que únicamente recibió ‘quimio’ y 15,7 en el grupo de quimioterapia y rituximab. En términos estadísticos, los beneficios de GA101 se traducen en una reducción del 32% del riesgo de muerte o progresión de la enfermedad frente a la quimioterapia sola.

«Son resultados muy impresionantes, con una reducción drástica de los linfocitos desde los primeros ciclos», señala a este periódico José Antonio García Marcos, especialista de la Sociedad Española de Hematología y otro de los investigadores principales de la rama española. En su opinión, el único ‘pero’ es que el fármaco se administra mediante una inyección intravenosa, que requiere que el paciente esté cuatro o cinco horas en el hospital con el gotero, «aunque con muy pocos efectos secundarios».

El doctor De la Serna admite que el trabajo no ha demostrado una mejoría en la supervivencia global (más allá de retrasar las recaídas), pero confía en que esto pueda suceder con un seguimiento a más largo plazo. Del mismo modo, el hematólogo español reconoce que es pronto para que estos resultados cambien la práctica clínica actual en los hospitales; «pero en mi opinión, cuando el trabajo esté más maduro, quizás el año que viene, esto será así. Estamos ante resultados muy satisfactorios, probablemente ante un nuevo estándar de inmunoquimioterapia» para los pacientes mayores afectados por este tipo de leucemia crónica. Hay que tener en cuenta que la media de edad de los pacientes incluidos en el trabajo era de 73 años.

Respecto a los efectos secundarios del nuevo medicamento, el estudio sí apreció una mayor disminución de las defensas (neutrófilos), aunque eso no se tradujo en una mayor incidencia de infecciones; un problema que preocupa especialmente en estos pacientes.

Esta leucemia es la más frecuente en los países desarrollados aunque su incidencia es menos frecuente en personas menores de 50 años (cinco casos por cada 100.000 habitantes), aunque aumenta significativamente a partir de los 70 (30 por cada 100.000). Todo esto, sumado al envejecimiento de la población, convierte a estos pacientes en un grupo en el que habrá que seguir buscando terapias eficaces y poco tóxicas en el futuro.

De hecho, como prosigue el doctor García Marco, del Hospital Puerta de Hierro de Madrid, no es el único fármaco para esta leucemia que se está investigando, y cuyos resultados se darán a conocer en ASCO. «Hay una serie de estrategias terapéuticas nuevas, desde la fase I a la III, muy prometedoras», señala. Es el caso de idelalisib (GS-1101), cuyos resultados en fase I hablan de «muy buenas respuestas con pocos efectos secundarios», concluye.

Una esperanza para la leucemia de los ancianos | Cáncer | elmundo.es.

El mando a distancia se llama cerebro | Tecnología

Un guiño basta para hacer una foto con Google Glass, pero pronto bastará con pensarlo

Auriculares Emotiv que leen las ondas cerebrales.

Los ingenieros que estudiaban el código de programación de Google Glass en abril descubrieron ejemplos ocultos de cómo los usuarios pueden relacionarse con los ordenadores portátiles sin tener que mediar palabra. Asentir con la cabeza puede encender o apagar las gafas. Un solo guiño sirve para indicar a las gafas que hagan una foto.

Pero es posible que en breve ni siquiera esos gestos sean necesarios. Quizá pronto podamos trabajar con teléfonos inteligentes y ordenadores utilizando la mente. En un par de años, podremos encender las luces de casa con solo pensar en ello, o enviar un correo electrónico desde nuestro móvil sin necesidad de sacarlo del bolsillo. En un futuro más lejano, un ayudante robot aparecerá a nuestro lado con un vaso de limonada simplemente porque sabe que tenemos sed.

Los investigadores del Emerging Technology Lab de Samsung están probando tabletas que pueden ser controladas por el cerebro utilizando una gorra que parece un casco de esquí e incorpora electrodos de control, según publicaba en abril The MIT Technology Review, la revista de ciencia y tecnología del Massachusetts Institute of Technology (MIT).

La tecnología, a menudo denominada interfaz cerebro-ordenador, fue concebida para permitir a la gente con parálisis y otras discapacidades trabajar con los ordenadores o controlar brazos robóticos con solo pensar en esas acciones. En breve, dichas tecnologías podrían aplicarse también al consumo.

Los fabricantes de coches estudian tecnologías que que agitan el volante si detectan que el conductor se duerme

Ya existen algunos productos rudimentarios que leen la mente y permiten jugar a juegos sencillos o mover un ratón por una pantalla.

NeuroSky, una empresa con sede en San José, California, lanzó recientemente unos auriculares con conexión bluetooth que pueden controlar cambios ligeros en las ondas cerebrales y permitir la participación en juegos de concentración con ordenadores y teléfonos inteligentes, como un juego que consiste en perseguir zombis, otro de tiro con arco y uno en el que se esquivan balas. Todas esas aplicaciones utilizan el cerebro como joystick.

Otra empresa, Emotiv, vende unos auriculares capaces de leer las ondas cerebrales asociadas a los pensamientos, los sentimientos y las expresiones. El dispositivo puede utilizarse con juegos parecidos al Tetris o para buscar fotos en Flickr pensando en la emoción que siente la persona —por ejemplo, felicidad o entusiasmo— en lugar de buscar palabras clave. Muse, una diadema ligera e inalámbrica, puede conectar con una aplicación que “ejercita el cerebro” obligando a concentrarse en ciertos aspectos de una pantalla, casi como si llevara nuestro cerebro al gimnasio.

Los fabricantes de coches están estudiando tecnologías que detectan si el conductor se duerme y agitan el volante para despertarle.

“Las tecnologías cerebrales de la actualidad son como intentar escuchar una conversación en un estadio de fútbol desde un dirigible”, explica John Donoghue, neurocientífico y director del Brown Institute for Brain Science en Providence, Rhode Island. “Para poder comprender lo que sucede en el cerebro a día de hoy es necesario implantar quirúrgicamente una serie de sensores”, precisa. En otras palabras, para acceder al cerebro, seguimos necesitando de momento un chip en la cabeza.

El año pasado, un proyecto llamado BrainGate iniciado por Donoghue permitió a dos personas con parálisis total utilizar un brazo robótico con un ordenador que responde a la actividad cerebral. Una mujer que no había utilizado las extremidades en 15 años pudo servirse una bebida imaginando los movimientos del brazo robótico.

Pero ese chip dentro de la cabeza puede dejar de ser necesario dentro de poco. Este año, una iniciativa de la Administración de Barack Obama denominada Brain Activity Map pretende confeccionar un mapa exhaustivo del cerebro. Miyoung Chun, bióloga molecular y vicepresidenta de programas científicos en la Kavli Foundation, trabaja en el proyecto. Cree que las empresas podrán fabricar nuevos tipos de interfaces cerebro-ordenador en cuestión de dos años. “El Brain Activity Map ofrecerá a las empresas de hardware muchas herramientas nuevas que transformarán el uso de los teléfonos inteligentes y las tabletas”, asegura Chun. “Lo revolucionará todo, desde los implantes robóticos y las neuroprótesis hasta los mandos a distancia, que podrían ser historia muy pronto, cuando podamos cambiar el canal de televisión solo con pensarlo”.

Pero hay que vencer algunos temores. En la web de Muse, un pasaje está dedicado a convencer a los clientes de que el dispositivo no puede extraer pensamientos de la mente. “El hecho de que yo esté pensando en un filete al punto en un restaurante no significa que quiera eso para cenar”, ilustra Donoghue.

El mando a distancia se llama cerebro | Tecnología | EL PAÍS.

El primer átomo con forma de pera

Investigadores del CERN, entre los que se encuentra un español, logran observar un núcleo atómico con un peculiar aspecto nunca antes visto

El espectómetro usado en el experimento

Hasta ayer, los físicos se imaginaban las partículas que componen la materia —los núcleos del interior del átomo—, como pequeñas canicas o bolas esféricas. Sin embargo, en el año 1982, un grupo de teóricos especuló con la posibilidad de que éstos pudieran tener una forma asimétrica con aspecto de pera, de plátano e incluso de pirámide. Treinta años después, en los laboratorios del CERN en Ginebra, ha sido observado por primera vez un núcleo con el aspecto de un huevo, tal y como sale publicado en el último número de la prestigiosa revista «Nature».

En el centro de todo átomo se encuentra una densa y muy cargada región que contiene el 99,999% de toda su masa. Este núcleo,descubierto por sorpresa hace poco más de un siglo por Ernest Rutherford, al bombardear una fina lámina de mica con partículas radiactivas cargadas eléctricamente y comprobar que algunas —muy pocas— rebotaban, pudo establecer unas dimensiones para éste 10.000 veces menor que las del átomo. Cien años después, utilizando el mismo procedimiento, esta vez con ayuda del acelerador de partículas del CERN para lanzar núcleos de Radón y Radio contra finas láminas metálicas, se han podido observar otras formas nucleares más exóticas que las esféricas o en forma de balón de rugby conocidas hasta hoy.

Tirarle «pelotas»

«Una forma de averiguar algo desconocido es tirarle ‘pelotas’. Si salen rebotadas al chocar, es señal de que su estructura es sólida. De lo contrario podría tratarse de humo», comenta Luis Robledo, profesor de Física Teórica en la Universidad Autónoma de Madrid y único español que participa en este proyecto internacional de Física Nuclear. Del mismo modo en que funciona nuestra visión para percibir los objetos de nuestro entorno, gracias a la luz que proviene de su superficie, así «los fotones emitidos por el Sol o el alumbrado artificial, se reflejan en la región superficial de los elementos que nos rodean y son detectados por los ojos», gracias a lo cual conocemos cómo y cuáles son sus propiedades en cuanto a colores, textura, forma y tamaño.

Lo que en los años ochenta se inició como mera especulación, poco a poco ha ido ganando partidarios hasta llegar a la reciente comprobación experimental. Aún se desconocen posibles aplicaciones prácticas de las emisiones electromagnéticas que se originan o si tendrá consecuencias en nuestra compresión de los orígenes del Universo, teniendo en cuenta las altas energías con las que se obtienen estas singulares disposiciones nucleares. En cambio, en opinión de Robledo «sí abre las puertas a atribuir un momento dipolar eléctrico distinto de cero para algunas partículas elementales hasta ahora desconocido». De ahí que en la actualidad éstos se consideren nulos.

En cualquier caso, el grupo de investigadores prevé continuar sus investigaciones con otros elementos como el Uranio o el Torio en busca de núcleos en forma de huevo. Queda para más adelante el descubrimiento de los más extraños, tipo plátano o pirámide, que predicen los teóricos.

De pequeños, medio en broma medio en serio, nos hacían aquella pregunta envenenada sobre los orígenes de la vida, enfrentados el reto de saber qué fue primero, el huevo o la gallina. Ya somos mayores y aún no lo sabemos, pero los indicios parecen apuntar hacia un núcleo en forma de huevo.

El primer átomo con forma de pera – ABC.es.

Video

La cámara que ve igual que un insecto

Imita la estructura curva de los ojos compuestos de estos animales y tiene un campo visual más amplio

UNIVERSIDAD DE ILLINOIS / INSTITUT BECKMAN
La cámara digital imita la estructura curva del ojo de una hormiga roja

Un grupo de investigadores de la Universidad de Illinois ha desarrollado una cámara digital con la capacidad de imitar la estructura curva del ojo compuesto de un insecto, en concreto, al de una hormiga roja. Al contar con un campo visual más amplio, estas cámaras serían especialmente útiles en aplicaciones de vigilancia o en sesiones de endoscopia.

Para comprender mejor el funcionamiento de esta novedosa cámara, primero hay que tener una mejor idea sobre el funcionamiento del ojo en un insecto. El ojo compuesto está formado por una gran cantidad de unidades (depende del insecto) conocidas como omatidios.

Cada uno de estos omatidios tiene su propia córnea y cono cristalino, transmitiendo la luz a través del rabdoma. En términos más sencillos, el omatidio tiene la apariencia de una tubería. Los omatidios tienden a ser hexagonales, y son cerca de diez veces más largos que anchos, una vez más dependiendo del insecto, aunque también hay crustáceos con ojos compuestos, como el caso de la gamba mantis (bastante conocida por su carácter combativo).

La forma que los omatidios le dan al ojo compuesto permiten un mayor campo visual, más profundidad, y una alta sensibilidad al movimiento. Sin embargo, el científico John Rogers y sus colegas en la Universidad de Illinois han creado una cámara digital que utiliza un equivalente artificial al omatidio. Se trata de una red de microlentes, cada una de ellas instaladas sobre una especie de poste transportador de luz, y que a su vez es colocado sobre una formación de fotodetectores de silicio. Los alrededores de cada combinación entre lente y poste se rellenan con un elastómero de color negro, con el objetivo de evitar que la luz se filtre. Esto permite que la lente de la cámara pueda adoptar su forma semiesférica, probablemente la parte más delicada del proceso, ya que deben reducir las oportunidades de una deformación mayor.

Igualar a una libélula

El resultado final es un ojo compuesto con 180 omatidios artificiales, algo similar a los ojos de las hormigas rojas o de fuego(Solenopsis Fugax). En comparación con otros insectos, la hormiga colorada tiene una visión limitada, y algo similar sucede con esta cámara, que por ahora es capaz de capturar imágenes muy sencillas, con líneas bien definidas. Sin embargo, habiendo establecido el diseño inicial, el siguiente paso es incrementar la cantidad de omatidios artificiales. Rogers ha dicho que quieren igualar a una libélula, con casi 20.000 omatidios, pero eso demandará una miniaturización aún mayor de todos los elementos.

La cámara que ve igual que un insecto – ABC.es.

La ‘piel’ electrónica de un robot | Nanotecnología

TECNOLOGÍA | Fabricada con nanocables de óxido de zinc

Las láminas son flexibles y transparentes. | Georgia Tech /Gary Meek

Teresa Guerrero | Madrid

A la hora de lograr que los robots imiten las capacidades humanas, uno de los grandes obstáculos es conseguir que estas máquinas puedan tener sensibilidad. Ahora un equipo de investigadores chinos y estadounidenses ha dado un prometedor paso desarrollando una tecnología que permitirá dotar a los robots de una suerte de piel artificial.

Según explican en un artículo publicado en la edición online de la revista ‘Science’, los investigadores han fabricado una especie de lámina electrónica flexible y transparente capaz de convertir directamente el movimiento mecánico en señales que se controlan electrónicamente. Para fabricar estos dispositivos han utilizado, entre otros materiales, nanocables de óxido de zinc.

Aseguran que esta tecnología táctil ofrece mayor sensibilidad y resolución que las actuales técnicas disponibles en el mercado. Su sensibilidad, sostienen, sería comparable a la de la yemas dactilares de los seres humanos. Asimismo, afirman, este sistema permitirá que los humanos puedan interactuar de nuevas maneras con los dispositivos electrónicos.

«Cualquier movimiento mecánico, como el movimiento de un brazo o de los dedos de un robot, pueden ser convertidos en señales de control», explica Zhong Lin Wang, profesor del Instituto de Tecnología de Georgia (EEUU). El científico considera que esta tecnología «podría hacer que la piel artificial fuera ‘más inteligente’ y parecida a la piel humana. Permitiría que sintiera actividad en su superficie», resume en una nota de prensa difundida por su centro investigador.

Efecto piezoeléctrico

Su técnica, explican sólo funciona con materiales que tengan tanto propiedades semiconductoras como piezoeléctricas. Estas propiedades se han observado en nanotubos y en finas películas creadas a partir de materiales como el óxido de zinc, el nitruro de galio y el sulfuro de cadmio.

El denominado efecto piezoeléctrico (del término griego ‘piezein’, ‘presionar’) es un fenómeno físico que presentan algunos materiales al generar carga eléctrica cuando se les aplica presión mecánica. Cuando se comprime el material, los átomos cargados se desplazan, provocando la polarización eléctrica. Es decir, convierten en voltaje un movimiento mecánico (una deformación).

Los transistores piezoeléctricos con los que se han construido estas láminas se fabricaron uniendo ramilletes de nanocables. Cada uno tenía 1.500 nanocables individuales (con un diámetro de entre 500 y 600 nanómetros). Estas piezas se disponen entre dos capas de electrodosfabricados con óxido de estaño e indio, como si fuera un sandwich. También se colocan finas capa de oro entre estos elementos. Finalmente, se envuelve el dispositivo con una delgada capa de un polímero (Parylene) que actúa como una barrera para protegerlo de la humedad y la corrosión.

Durante los tres años que ha durado la investigación, los científicos fabricaron cientos de dispositivos. Para probar su resistencia, los introdujeron 24 horas en agua salina y destilada, después de la cuales, aseguran, seguían funcionando.

La investigación está subvencionada por DARPA, la agencia de proyectos de investigación de Defensa de EEUU. Esta agencia estatal financianumerosos programas de robótica de cara a su incorporación en misiones militares. También han aportado dinero la Fundación Nacional de Ciencia de EEUU (NSF), el Ejército del Aire (USAF) y el Departamento de Energía de EEUU (DOE). La contribución económica de China ha sido aportada a través del Programa de Innovación en el Conocimiento de la Academia de Ciencias de China.

La ‘piel’ electrónica de un robot | Nanotecnología | elmundo.es.

CERN obtiene pistas de por qué la materia domina a la antimateria

Lo han averiguado mediante el estudio de las diferencias sutiles en el comportamiento de las partículas y antipartículas

Madrid, (Europa Press).- El experimento LHCb del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) ha detectado la primera observación de la asimetría materia-antimateria en las desintegraciones de una partícula conocida como B0s. Concretamente, ha observado que esta partícula al desintegrarse ofrece pistas de por qué la materia domina sobre la antimateria.

Se trata de la cuarta partícula subatómica que muestra este comportamiento, según destaca el trabajo, que ha sido publicado en la revista ‘Physical Review Letters’.

Se cree que la materia y la antimateria han existido en cantidades iguales en el comienzo del Universo, pero hoy en día el cosmos parece estar compuesto esencialmente de la materia. Mediante el estudio de las diferencias sutiles en el comportamiento de las partículas y antipartículas, los experimentos del LHC están tratando de arrojar luz sobre este dominio de la materia sobre la antimateria.

El CERN ha explicado que este último descubrimiento está relacionado con una preferencia de la materia sobre la antimateria conocida como violación de la simetría CP, que podría explicar por qué existe más materia que antimateria en el Universo, aunque en sus comienzos fuera la misma.

La simetría CP es la suma de la simetría C, que indica que las leyes de la física permanecerían invariables aunque se intercambiasen las partículas de carga positiva con las negativas, y la simetría P, que plantea que tampoco habría cambios si el Universo fuera su imagen especular.

Los resultados obtenidos en el experimento se basan en el análisis de los datos recogidos por el experimento en 2011. «El descubrimiento del comportamiento asimétrico en la partícula B0S llega con una confirmación de más de 5 sigmas, un resultado que sólo fue posible gracias a la gran cantidad de datos proporcionados por el LHC y para capacidades de identificación de partículas del detector LHCb» ha explicado el portavoz del experimento, Pierluigi Campana.

En este sentido, Campana ha apuntado que «los experimentos en otros lugares no han estado en una posición para acumular un número suficientemente grande de partículas B0s».

La violación de la simetría CP fue observada por primera vez en el Laboratorio de Brookhaven (Estados Unidos) en la década de 1960 en partículas neutras llamadas kaones y, unos 40 años más tarde, experimentos en Japón y Estados Unidos encontraron un comportamiento similar en otra partícula, el B0. Más recientemente, experimentos en el CERN han descubierto que la partícula B+ también demuestra violación CP.

Todos estos fenómenos de violación de CP pueden explicarse en el modelo estándar, a pesar de que algunas discrepancias interesantes exigen estudios más detallados, ha indicado el científico.

CERN obtiene pistas de por qué la materia domina a la antimateria.

Nanotecnología: una apuesta con visión de futuro | elmundo.es

Ondas electrónicas estacionarias observadas con un microscopio. | Miguel Moreno

Pedro Serena es investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC)

La sección dedicada a la nanotecnología dentro de la edición digital del diario EL MUNDO reinicia su andadura, continuando así su exitosa participación en el Proyecto Europeo ‘NANO Channels’. Esta reanudación se produce en un contexto plagado de incertidumbres sobre el futuro, tal y como se constata con solo mirar las otras secciones del periódico. Quizás las secciones dedicadas a ciencia y tecnología son, ahora mismo, las que más esperanza infunden porque muestran lo que los seres humanos son capaces de hacer usando con inteligencia los recursos que se ponen en sus manos.

Es a estas secciones a las que deberían asomarse también aquellas personas que diseñan el modelo de país que aspiramos tener cuando el vendaval de recortes, empobrecimiento y corruptelas que nos rodean haya pasado a formar parte de nuestra frágil memoria.

¿Qué país queremos en un entorno totalmente globalizado en el que nuevos núcleos de poder emergen dejando de lado a la vieja Europa? ¿Cómo será nuestro modelo económico? ¿Y nuestra sociedad? ¿Tendremos una sociedad basada en el conocimiento que nos permita competir a partir de lo que nuestras neuronas producen o nos contentaremos con otra en la que competiremos gracias a los bajos costes propios de una mano de obra poco cualificada? La locura de podar indiscriminadamente, sin mesura y con urgencia, para poder devolver a los acreedores nuestra deuda, que la tenemos, puede provocar cierta ceguera a la hora de mirar hacia el futuro. El manejo de la tijera tendría que ser más cauteloso cuando se llega a temas como la formación y la investigación.

Inversión en I+D+I

Cuando hablamos de convergencia con Europa, proyecto que ahora parece desbaratado, pero que debe seguir siendo imperativo en algunos sectores, es importante darse cuenta del gran esfuerzo que hacen en I+D+I nuestros vecinos más aventajados. Esfuerzo en la cantidad de recursos y en el diseño cuidadoso de las políticas científicas. El sistema español de I+D+I está obligado a converger con el europeo, ahora más que nunca, porque allí parece que están los recursos que aquí escasean.

Sin embargo, en el nuevo Programa Marco de la Unión Europea los recursos se focalizan en la investigación de excelencia, en la mejora de la capacidad competitiva de las industrias y en la búsqueda de soluciones de grandes retos que la humanidad tiene por delante. Resulta llamativo observar que la nanotecnología es una de las seis líneas clave que la Unión Europea pone sobre la mesa para mantener su competitividad industrial, al igual que ya ocurriera en el VI y VII Programas Marco, y como continúa siéndolo en EE.UU., China, Japón, Rusia, Taiwán… Para los diseñadores de políticas científicas de los países de peso en ciencia, parece que es evidente que el futuro de las empresas se basará en lo ‘nano’.

En España, la situación sigue siendo contradictoria, porque hay una muy buena base científica y se han invertido recursos en la creación de centros de investigación dedicados a nanotecnología, como puede verse en el informe ‘Nanoscience and Nanotechnology in Spain’ de la Fundación Phantoms. Muestra del desarrollo de nuestro país es su capacidad para celebrar la feria IMAGINENANO, la más grande de Europa y una de las más importantes del mundo. Por otro lado, instituciones como el CSIC, a través de su Vicepresidencia Adjunta de Transferencia de Tecnología y con el apoyo del Instituto Español de Comercio Exterior, participan en ferias como NanoTech de Tokio, comercializando las patentes de científicos españoles.

Sin embargo, recientes informes de la mencionada Fundación Phantoms nos recuerdan que el número de empresas que realizan investigación en nanotecnología, es decir, que creen en lo ‘nano’ para poder mejorar su competitividad, no llega al centenar. De nuevo nos encontramos ante el sempiterno problema de no saber dar aplicación a las ideas que aquí somos capaces de producir.

‘Pensar en vez de podar’

¿Cuál es el plan? ¿Cómo nos puede ayudar la nanotecnología a ser competitivos? ¿Qué nos hace falta? Por un lado tener objetivos claros, una planificación adecuada, imponer una cultura de la eficiencia y mantener un ritmo de inversiones que impidan que se desmantele todo lo hecho. Pensar en lugar de podar. Por el momento en documentos como la Estrategia Estatal de Ciencia, Tecnología e Innovación la palabra nanotecnología aparece una vez, y no parece que haya mucho despliegue específico para potenciar esta rama del conocimiento, al igual que ocurre con otras muchas áreas científicas en las que España tiene razonables infraestructuras y personal muy cualificado.

‘Moléculas’ diseñadas por niños de 10 años. | Museo Nacional de Ciencia y Tecnología

Otro de los pilares de actuación a medio-largo plazo pasa por laformación y la divulgación. La formación en nanotecnología está razonablemente implantada en los sistemas educativos de nuestras universidades tal y como muestra un estudio reciente de la Red CYTED «José Roberto Leite» de Divulgación y Formación en Nanotecnología NANODYF.

Sin embargo, menos del 5% de los españoles tiene una idea clara de lo que la nanotecnología representa, según señala un interesante estudio de Javier Gómez Ferri sobre la comprensión pública de la nanotecnología en España publicado el año pasado en la Revista Iberoamericana de Ciencia Tecnología y Sociedad.

Tampoco es de extrañar en vista de los escasos contenidos de nanotecnología que se incluyen en las enseñanzas primaria y secundaria, tal como revela un informe de la Red NANODYF. La situación puede empeorar ahora que la ‘peligrosa’ asignatura ‘Ciencias para el Mundo Contemporáneo’ puede desaparecer de los programas de estudios, en la que al menos se mencionaba la nanotecnología en un capítulo. Esta situación nada tiene que ver con la que se da en otros países donde existen programas específicos para insertar «nanocontenidos» en las aulas. Por otro lado, la Unión Europea ha financiado programas como NANOYOU o NANO Channels para acercar a la población unos mínimos conocimientos de esta materia y de sus implicaciones. Esto es de capital importancia, dado que si lo ‘nano’ es la base de la industria del futuro, todos seremos consumidores de los nanoproductos que inundarán nuestros escaparates, y algo tendríamos que saber de los mismos.

Divulgación

Ante la ausencia de contenidos de nanotecnología en los programas educativos pre-universitarios, la divulgación de la nanotecnología es un elemento clave para formar e informar al ciudadano del siglo XXI, ciudadano que vivirá en una sociedad más global aún, muy competitiva, que será consumidor exigente de nanoproductos, y que, en algunos casos, será un dirigente que diseñará las políticas de empresas o del país dentro de 20 o 30 años.

Nuevamente, los centros de investigación del CSIC, las universidades y algunas entidades privadas (como El Mundo) han desplegado mucha actividad, de forma un tanto descoordinada, eso sí, en cuanto a divulgación de nanotecnología. Se pueden citar muchos ejemplos, pero me resulta más fácil mencionar algunos en los que he estado involucrado como la exposición itinerante ‘Un paseo por el nanomundo’ que se exhibe simultáneamente en España y México, que fue fruto de un concurso internacional SPMAGE organizado por el CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid, o el taller ‘Descubriendo el Nanomundo’ dirigido a niños de 8-10 años.

A estas iniciativas se unen las propuestas por decenas de investigadores y divulgadores a lo largo y ancho de nuestro territorio. Sin embargo, para ser eficientes se necesita coordinar mejor todo este entramado de actividades y buscar objetivos comunes cuyo impacto se pueda medir para conocer si las estrategias diseñadas sirven de algo. Medir la eficiencia de estas actividades de divulgación es un tema candente, y será uno de los puntos que se traten en el próximo encuentro de la Red NANODYF que se celebrará en Colombia el próximo mes de julio.

Parece que, tras el tsunami del ladrillo, los sectores productivos que parecen mover el país son muy similares a los que impulsaban nuestra economía de hace 40 ó 50 años, observándose una preocupante caída de la actividad industrial y de las empresas que realizan innovación(según señala el informe COTEC).

El cambio a un modelo productivo basado en el uso de la materia gris de los españoles requiere armonizar muchas políticas en educación, investigación, transferencia, innovación, y, por supuesto, divulgación. Es complicado pero debe hacerse, aprovechando el potencial que el país aún nos brinda y con la mente puesta en el modelo de país que queremos cuando nuestros hijos o nietos sean los que tomen decisiones, con la esperanza en que lo hagan mejor que nosotros.

Nanotecnología: una apuesta con visión de futuro | Nanotecnología | elmundo.es.

¿Qué es la nanotecnología? | Nano.gov

La nanotecnología es la ciencia, la ingeniería y la tecnología realizada en la nanoescala, que es aproximadamente de 1 a 100 nanómetros.

El físico Richard Feynman, el padre de la nanotecnología.

La nanociencia y la nanotecnología son el estudio y la aplicación de cosas muy pequeñas y se puede utilizar en todos los campos de las ciencias, tales como la química, la biología, la física, la ciencia de materiales e ingeniería.

¿Cómo comenzó?

Las ideas y los conceptos detrás de la nanociencia y la nanotecnología comenzó con una charla titulada » Hay mucho sitio al fondo «por el físico Richard Feynman en una reunión de la Sociedad Americana de Física en el Instituto de Tecnología de California (CalTech) el 29 de diciembre de 1959, mucho antes de la término nanotecnología se utilizó. En su discurso, Feynman describió un proceso en el que los científicos serían capaces de manipular y controlar los átomos y moléculas individuales. Más de una década después, en sus exploraciones de mecanizado de ultraprecisión, el profesor Norio Taniguchi acuñó el término nanotecnología. No fue hasta 1981, con el desarrollo del microscopio de efecto túnel que podía «ver» átomos individuales, que la nanotecnología moderna comenzó.

Conceptos fundamentales en nanociencia y nanotecnología

Es difícil imaginar cuán pequeña es la nanotecnología . Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro, o 10 ^-9 de un metro. Aquí están algunos ejemplos ilustrativos:

• Hay 25.400.000 nanómetros de una pulgada
• Una hoja de periódico tiene aproximadamente 100.000 nanómetros de espesor
• En una escala comparativa, si un mármol eran un nanómetro, entonces uno metro sería el tamaño de la Tierra

Nanociencia y nanotecnología implica la capacidad de ver y controlar los átomos y moléculas individuales. Todo en la Tierra está compuesta de átomos, la comida que comemos, la ropa que vestimos, los edificios y las casas en que vivimos, y nuestros propios cuerpos.

Pero algo tan pequeño como un átomo es imposible de ver a simple vista. De hecho, es imposible ver con los microscopios usados ​​típicamente en una clase de ciencias de secundaria. Los microscopios de la necesidad de ver las cosas a escala nanométrica se inventaron hace relativamente poco tiempo, unos 30 años atrás.

Una vez que los científicos tenían las herramientas adecuadas, tales como el microscopio de efecto túnel (STM) y el microscopio de fuerza atómica (AFM), la edad de la nanotecnología nació.

A pesar de la nanociencia y la nanotecnología moderna son bastante nuevos, materiales a nanoescala se utilizan desde hace siglos. Suplente del tamaño de las partículas de oro y plata creado colores de las vidrieras de iglesias medievales cientos de años atrás. Los artistas en ese entonces no sabía que el proceso que se utiliza para crear estas hermosas obras de arte en realidad llevado a cambios en la composición de los materiales que estaban trabajando.

Hoy los científicos e ingenieros están encontrando una gran variedad de maneras de hacer deliberadamente materiales en la nanoescala para aprovechar sus propiedades mejoradas, tales como una mayor resistencia, menor peso, mayor control del espectro de la luz, y una mayor reactividad química de los de mayor escala contrapartes.

¿Qué es la nanotecnología? | Nano.

Un cerebro completamente transparente | Neurociencia

• Un gel elimina la opacidad de los tejidos, manteniendo su estructura intacta
• Una especie de ‘medusa’ permite estudiar las células sin destruir el cerebro

Un cerebro completamente transparente; una especie de medusa cristalina para observar el interior del órgano más desconocido del ser humano. Eso es lo que han logrado investigadores de la Universidad de Stanford (EEUU), cuyos resultados se publican esta semana en la revista ‘Nature’.

La idea no es nueva, y ya hace años que se trabaja con embriones transparentes para poder observar con fluorescencias distintos órganos y tejidos. En el caso del cerebro, el japonés Atsushi Miyawaki (del Centro Riken de Ciencias del Cerebro) y el alemán Hans-Ulrich Dodt ya habían logrado algo similar con roedores en 2011 y 2012, respectivamente. Sin embargo, en esta ocasión, el hidrogel empleado por Karl Deisseroth y su equipo mejora la calidad de la imagen como nunca antes y, además, lo han empleado también con éxito en cerebros humanos que se conservaban en bancos de tejidos, procedentes de donaciones.

Santiago Canals, director del grupo de Plasticidad de redes neuronales del Instituto de Neurociencias de Alicante (dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas -CSIC-) asegura que la técnica «es muy prometedora porque ofrece imágenes brutales», aunque subraya que «no tiene ninguna aplicación clínica si no para investigación de enfermedades».

Mediante una combinación de monómeros de plástico y formaldehído (un gas incoloro), los investigadores sumergieron los cerebros en la solución y, posteriormente, la calentaron a una temperatura de unos 37,5ºC. Posteriormente, mediante un proceso químico denominado electroforesis, eliminaron completamente los lípidos y otros tejidos que le dan al cerebro su estructura tridimensionale.

El resultado, un cerebro transparente, sin opacidades que permitan la observación de todas sus células, fibras y conexiones nerviosas. Hasta ahora, esto sólo era posible ‘loncheando’ el órgano para analizar sus regiones más profundas al microcopio.

Como explica el experto español al comentar este estudio, «las estructuras del cerebro se conservan muy bien después de la muerte. Lo único que se pierde es la información funcional que sí tiene el tejido vivo y que por ejemplo se puede observar mediante resonancias magnéticas». Sin embargo, «ya Ramón y Cajal demostró que en el cerebro la relación entre estructuras y funciones es muy precisa y esto permite extraer información únicamente a partir de la arquitectura cerebral».

Una vez conseguido el ‘cerebro cristal’, los investigadores utilizaron distintas tinciones para observar funciones celulares, genéticas y anatómicas del ‘órgano del traje gris’; con un sólo cerebro y sin destruirlo de una prueba a otra como ocurriría con el método tradicional.

«Este tipo de ingeniería química revolucionará el modo en que estudiamos la anatomía del cerebro y cómo la transforman las distintas patologías neurodegenerativas», ha señalado Thomas Insel, el neurólogo que dirige el Instituto Nacional de Salud Mental en EEUU. «El estudio de este órgano tridimensional ya no estará constreñido por métodos de estudio bidimensionales», apunta.

Un cerebro completamente transparente | Neurociencia | elmundo.es.

Una herramienta microscópica para analizar el cerebro | Neurociencia

• Se trata de un chip que registra la actividad neuronal y libera fármacos
• Es flexible y biocompatible, por lo que se puede usar por mucho tiempo

Cada vez son más los estudios que utilizan electrodos en el cerebro para tratar o evaluar determinadas patologías, como la neuroestimulación para el Parkinson, la depresión o la anorexia. Sin embargo, hasta ahora no había ningún dispositivo que permitiera insertar simultáneamente microelectrodos y canales para liberar fármacos, algo que ha logrado desarrollar un equipo multidisciplinar de varios centros españoles.

Las patologías relacionadas con el cerebro y el sistema nervioso son las más prevalentes en el mundo desarrollado. Además, a medida que va envejeciendo la población, la incidencia de Alzheimer, Parkinson u otras enfermedades aumenta (por ejemplo los problemas mentales ya afectan a unas 1.000 millones de personas).

Debido a esto, el estudio del cerebro se ha mostrado como foco de interés tanto en Estados Unidos como en Europa. Barack Obama anunciaba hace poco un plan para financiar proyectos que desarrollen tecnologías para registrar la actividad neuronal, lo que supondrá unos 2.000 millones de euros en 10 años. De la misma manera, la Comisión Europea ha concedido una dotación de 1.000 millones de euros para el proyecto ‘Human brain’, en el que participan 15 países de la UE, entre ellos España.

El estudio del ‘órgano gris’ se realizará desde diferentes ámbitos como la realidad virtual, la computación y la tecnología. Precisamente, en este último es en donde se ubica este proyecto realizado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), del Centro de Investigaciones Tecnológicas Ikerlan y del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón de la Universidad de Zaragoza. Se trata de unasonda microscópica flexible y biocompatible, menos invasiva que los microelectrodos de silicio usados habitualmente en neuromedicina.

«En muchos casos, la detección de la epilepsia, el Parkinson y el Alzheimer sólo puede realizarse a través de electrodos implantados de forma semicrónica en el cerebro de los pacientes. Las tecnologías empleadas para ello deben ser, por ello, lo menos invasivas posible y garantizar una respuesta biocompatible, así como la integridad de los circuitos neuronales adyacentes al implante», explica en un comunicado la investigadora del CSIC en el Instituto Cajal, Liset Menéndez de la Prida, coordinadora científica del proyecto.

Una revolución

En la actualidad, existen chip de silicio que permiten poner muchos electrodos en el cerebro, pero tienen varios problemas. Por un lado, son frágiles y, al mismo tiempo, son rígidos lo que genera, con el tiempo, un daño en el cerebro que termina creando tejido fibroso a su alrededor. Esto finalmente termina invalidando el dispositivo.

«Nosotros hemos elaborado un sustrato blando, flexible, y biocompatible en el que se pueden meter muchos electrodos y en el que además se incorporan canales que permiten pasar líquidos, como fármacos, que van directamente al cerebro», señala a ELMUNDO.es Rosa Villa, investigadora del CSIC en el Instituto de Microelectrónica de Barcelona.

De momento, sólo lo han implantado en ratones (en el núcleo dorsal del cerebro) a los que además de registrar su actividad neuronal, les han insertado a través de esta sonda fármacos para generarles brotes epilépticos. «Queríamos comprobar que el dispositivo registraba adecuadamente estos focos epilépticos y que el sistema iba bien», aclara Villa, y así lo constataron en un estudio publicado en la revista ‘Lab on a Chip’.

El chip se colocará en una zona u otra del cerebro, en función de la enfermedad que se pretenda estudiar. La cirugía es muy fácil, afirma Villa, es como clavar una aguja para lo que hay que abrir mínimamente el hueso. Una vez en el interior, el chip tiene un conector de salida, también de tamaño reducido, en donde se conectarán los cables para recoger la actividad cerebral. «Se está estudiando hacerlo por telemetría, es decir, que se puedan sacar las señales por radiofrecuencia, pero esto no está todavía desarrollado», aclara la investigadora de Barcelona.

El siguiente paso de este proyecto es encontrar empresas que quieran fabricar esta tecnología. De momento, ya hay una interesada en hacer las primeras unidades. «A veces cuando se tienen los primeros prototipos llegan empresas multinacionales y apuestan por ellos. Ya veremos», declara Villa.

Una herramienta microscópica para analizar el cerebro | Neurociencia | elmundo.es.

Una mujer tetrapléjica domina un brazo robot de última generación con la mente | EL PAÍS

La prótesis usa un algoritmo novedoso que reproduce el control mental de los movimientos

La paciente perdió la movilidad debido a una enfermedad neurodegenerativa

• Cuerpo, cerebro máquina, conexión

A los 40 años, los médicos diagnosticaron a Jan Scheuermann, una mujer de 53 años, una enfermedad degenerativa que afectaba a las neuronas del cerebelo (el lugar del cerebro desde donde se controla la coordinación muscular y el equilibrio). Jan ya ha perdido totalmente la movilidad de su cuerpo por debajo del cuello. Pero con ayuda de un brazo robótico, que controla con el pensamiento, ha vuelto a mover objetos a voluntad como refleja un artículo publicado este lunes en el Lancet Medical Journal.

No es la primera vez que se presenta un equipo de estas características. Sin embargo, los responsables de este nuevo brazo destacan que nunca hasta ahora se había conseguido un control tan preciso y tan natural. Ello se ha logrado gracias a “un enfoque completamente diferente” debido al desarrollo de un algoritmo informático que imita fielmente la forma en la que un cerebro sano controla los movimientos de los miembros, como indica Andrew Schwartz, profesor de neurobiología de la Universidad de Pittsburg (Pensilvania, Estados Unidos) y primer firmante del artículo.

MÁS INFORMACIÓN

• Los brazos biónicos traen nuevas esperanzas para las personas amputadas
• El hombre biónico está lejos
• El primer brazo biónico es implantado a un soldado norteamericano
• Un ojo biónico permite a seis ciegos recuperar parcialmente la visión
• Muere en accidente el primer hombre que conducía con dos brazos biónicos
• La revolución del hombre biónico

La paciente tiene dos sensores de cuatro por cuatro milímetros implantados en el córtex cerebral. Estos pequeños dispositivos contienen microelectrodos encargados de recoger la actividad cerebral de la corteza motora, la zona responsable de la planificación, control y ejecución de los movimientos voluntarios y de enviarla a un procesador que interpreta las señales y las traslada a un brazo mecánico, encargado de ejecutar las acciones que se generan en el córtex.

A los dos días del implante, Jan ya era capaz de mover el miembro robótico, y, después de un proceso de entrenamiento de 14 semanas, desarrolló un elevado control del brazo, hasta el punto de que, de acuerdo con el artículo, ha sido capaz de desarrollar una “coordinación, habilidad y rapidez de movimientos casi similar” a la de cualquier persona normal con su brazo. Jan puede coger objetos, moverlos y depositarlos en distintos lugares a voluntad.

“Los movimientos son fluidos y mejores que cualquier otro trabajo similar”, ha inistido Andrew Schwartz a la BBC. “Creo que esta tecnología tendrá uso terapéutico para personas afectadas por lesiones de médula espinal, permite realizar tareas que ayudarán a estos pacientes en sus tareas cotidianas”.

En la publicación, Grégoire Courtine, un colega de Schwartz de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, centro de referencia europeo en este tipo de tecnología, califica de «auténtico éxito» este nuevo interfaz cerebro-máquina. A pesar de los problemas que aún quedan por resolver en este tipo de  equipos -entre otros aspectos, son muy voluminosos lo que limita su uso por parte del usuario-, Courtine sostiene que el uso clínico de las prótesis robóticas se acerca a grandes pasos.

Una mujer tetrapléjica domina un brazo robot de última generación con la mente | Sociedad | EL PAÍS.

La bombilla de plástico que puede acabar con los fluorescentes – ABC.es

http://www.abc.es/fotos-ciencia/20121204/david-carroll-trabaja-nueva-1503775096222.html

• Sus creadores dicen que este nuevo sistema de iluminación es más eficaz, no parpadea, no se rompe y no quema

Científicos de la estadounidense Universidad de Wake Forest están convencidos de que pronto diremos adiós a ese molesto zumbido creado por la sobrecarga de las bombillas fluorescentes en la oficina. El motivo es que han desarrollado una nueva bombilla de plástico que, según explican, es más eficiente, no parpadea, no se rompe y no quema. Además, emite luz blanca y suave, sin el brillo amarillento de los tubos o la coloración azulada de los LEDs.

La nueva tecnología de iluminación está basada en la tecnología del campo inducido sobre un polímero electroluminiscente (FIPEL). «La gente se queja a menudo de que las luces fluorescentes molestan a sus ojos, y el zumbido de los tubos irrita a cualquiera sentado en un escritorio debajo de ellos», afirma el físico David Carroll, responsable del desarrollo de esta tecnología en Wake Forest. «Las nuevas luces que hemos creado pueden resolver esos dos problemas y más», asegura.

El equipo utilizó la nanoingeniería para crear un foco de luz completamente nuevo que se describe en la revista Electrónica Orgánica. El dispositivo está hecho de tres capas de un polímero emisor moldeable blanco mezclado con una pequeña cantidad de nanomateriales que brillan cuando son estimulados para crear luz blanca y brillante perfectamente similar a la luz del Sol, la que prefiere el ojo humano. Sin embargo, se pueden hacer en cualquier color y forma tanto para lámparas de hogar como para su uso en oficinas.

Sin peligro

Sus creadores aseguran que esta nueva solución de alumbrado es al menos dos veces más eficiente que las lámparas fluorescentes compactas (CFL) y se sitúa a la par con los LEDs, pero estas bombillas no se rompen y contaminan una casa como las fluorescentes ni emiten una luz azulada como los LEDs. «¿Quieres luces que tengan un contenido espectral atractivo dentro de un edificio? ¿Quieres una bombilla que no se rompa y esparza materiales peligrosos mientras tus hijos están alrededor?», pregunta Carroll en referencia a su invento.

El equipo de Wake Forest es el primero en hacer un FIPEL a gran escala que puede reemplazar la iluminación actual de la oficina y se basa en la luz blanca natural. Más allá de su uso en hogares y lugares de trabajo, Carroll considera que también puede emplearse en grandes iluminaciones, como marquesinas de las tiendas o carteles para autobuses o vagones de metro. Los FIPEL parecen ser también de larga duración. Carroll asegura que ha trabajado con uno durante toda una década.

La bombilla de plástico que puede acabar con los fluorescentes – ABC.es.

Dos universidades andaluzas colaboran en el desarrollo de un chip infranqueable | Andalucía | EL PAÍS

1353321273_448777.html

Investigadores del Instituto de Microeléctrica y de la Universidad de Sevilla han desarrollado un sistema de seguridad llamado Cripto-bio que protege la información confidencial de ataques cibernéticos, informa Historias de Luz.

Se trata de un dispositivo USB que contiene un chip infranqueable y que demanda a quien pretende acceder a la información protegida su huella dactilar y una prueba de reconocimiento facial.

Este sistema de protección surge como respuesta a la vulnerabilidad de Internet y al cada vez mayor uso de esta red para, por ejemplo, realizar compras por Internet u otros trámites bancarios.

En este proyecto también participan la Universidad de Huelva, el CSIC y la Universidad la Politécnica de Madrid.

Dos universidades andaluzas colaboran en el desarrollo de un chip infranqueable | Andalucía | EL PAÍS.

Crean un plástico sensible al tacto que se repara a sí mismo – ABC.es

Un equipo de ingenieros y químicos de la Universidad de Stanford ha logrado crear el primer material sintético que es sensible al tacto al mismo tiempo que es capaz de repararse a sí mismo rápida y repetidas veces a temperatura ambiente. El avance, descrito en la revista Nature Nanotechnology, podría llevar al desarrollo de prótesis más inteligentes y aparatos electrónicos más flexibles y resistentes que se autoreparen.

La piel humana es un invento excepcional. No solo es sensible, lo que permite enviar al cerebro la información precisa sobre presión y temperatura del exterior, sino que también logra repararse eficientemente para conservar una barrera que nos proteja frente a las agresiones del mundo. Los científicos han combinado estas dos características en un material sintético. En concreto, el material puede sentir la presión y repararse a sí mismo cuando se daña o se corta.

«En la última década, ha habido grandes avances en piel artificial, pero incluso los materiales que eran más eficaces en repararse a sí mismos tenían grandes inconvenientes», explica Zhenan Bao, ingeniero químico y uno de los autores de la investigación. Algunos de esos materiales tenían que estar expuestos a altas temperaturas para repararse, lo que los hace impracticables para su uso en el día a día. Otros podían repararse a temperatura ambiente, pero eso suponía cambiar su mecánica y estructura química, así que solo podían hacerlo una vez. Además, ninguno era un buen conductor de electricidad, una propiedad muy importante para que pueda interactuar con el mundo digital.

Los investigadores comenzaron con un plástico consistente en una larga cadena de moléculas unidas por hidrógeno. «Estas uniones dinámicas permiten al material autorepararse», explican los investigadores. Las moléculas se rompen fácilmente, pero entonces, cuando reconectan, las uniones se reorganizan y restauran la estructura del material después de que este se dañe. El resultado es un material flexible.

A este polímero flexible, los investigadores añadieron pequeñaspartículas de níquel, el cual incrementa su fuerza mecánica y facilita que sea un conductor eléctrico. El resultado es un polímero de características poco comunes. «La mayoría de los plásticos son buenos aislantes, pero este es un excelente conductor», dice Bao.

Los investigadores tomaron una banda de material y lo cortaron por la mitad con un bisturí. Después de presionar las piezas juntas durante unos segundos, se dieron cuenta de que el material volvía a tener el 75% de su fuerza y conductividad eléctrica originales. El material se reparó casi en un 100% en treinta minutos. «Incluso la piel humana tarda días en repararse, así que esto es bastante bueno», dice el equipo. Además, la misma muestra podía ser cortada repetidamente en el mismo lugar. Después de 50 cortes y sus consiguientes reparaciones, la muestra se comportaba como el original.

Sensible al tacto

 

El equipo también estudió la manera de utilizar el material como un sensor. Para los electrones que forman una corriente eléctrica, tratar de pasar a través de este material es como tratar de cruzar un arroyo saltando de piedra en piedra. Las piedras en esta analogía son las partículas de níquel, y la distancia que los separa determina la cantidad de energía que un electrón tendrá que liberar para moverse de una piedra a otra.

Los investigadores dicen que el material es lo suficientemente sensible para detectar la presión de un apretón de manos. Podría, por lo tanto, ser ideal para ser utilizado en prótesis. El material es sensible no solo a la presión sino también a la flexión, por lo que una extremidad protésica podría algún día ser capaz de registrar el grado de curvatura de una articulación.

Hay otras posibilidades comerciales. Los aparatos eléctricos y los cables recubiertos de este material podría repararse a sí mismos y obtener electricidad que fluya de nuevo sin un mantenimiento costoso ni complicado, sobre todo en la dificultad de alcanzar lugares como el interior de las paredes de un edificio o en vehículos.

El siguiente paso para el equipo es convertir el material en elástico y transparente, de modo que pueda ser que sea apto para el embalaje y la superposición de los dispositivos electrónicos o pantallas de visualización.

Crean un plástico sensible al tacto que se repara a sí mismo – ABC.es.

La impresionante «mano de Terminator», el mejor brazo biónico creado jamás – ABC.es

Llamada Bebionic, es capaz de movimientos tan delicados como romper huevos, usar un teclado y un ratón, y sostener botellas de vidrio sin hacerlas añicos

Lamentablemente, la medicina no ha encontrado aún el camino que nos permita regenerar extremidades perdidas. Mientras tanto, los investigadoers exploran avances en prótesis que habiliten a una persona a recuperar la mayor capacidad de acción y movimiento posible. Y este es uno de sus mejores y más impresionantes resultados. La tercera versión de la mano biónica Bebionic -la primera apareció a mediados de 2010- es capaz de permitir al usuario realizar movimientos tan delicados como romper huevos, usar un teclado y un ratón, y sostener botellas de vidrio sin hacerlas añicos.

Con el avance de la tecnología, es cada vez más viable la idea de una prótesis avanzada, con una amplia capacidad de movimiento y precisión, que pueda ser adaptada a cada potencial usuario. En el vídeo sobre estas líneas, los creadores de la mano Bebionic, la compañía RSLSteeper, presentan a Nigel Ackland, de 53 años. Nigel trabajaba en una fundición de metales preciosos, hasta que su antebrazo fue seriamente dañado en un accidente. Seis meses de operaciones y luchas contra infecciones llevaron a una amputación transradial. Desde hace un tiempo, Nigel tiene acceso al Bebionic, y en el vídeo pone a prueba su tercera versión. La nueva versión es capaz de movimientos tan delicados que Nigel puede romper huevos, usar un teclado y un ratón, y sostener elementos frágiles como botellas de vidrio sin mayores inconvenientes.

La mano Bebionic3 tiene un total de catorce posiciones y formas de “agarre” que el usuario determina con sus propios músculos. Su precio ronda entre los 25.000 y 35.000 dólares. Sin duda es un precio muy alto, pero la gente responsable de Bebionic3 y otros que realizan desarrollos similares tienen el objetivo de expandir la capacidad de estas prótesis robóticas, exprimir al máximo lo que la tecnología actual puede ofrecernos, y encontrar la forma de crear prótesis de este nivel más económicas, sin sacrificar la funcionalidad. Es complicado, pero seguro que no imposible.

La impresionante «mano de Terminator», el mejor brazo biónico creado jamás – ABC.es.

Los matemáticos polacos, Alan Turing y el secreto de la máquina Enigma

Una vez más, el ingenioso blogger Francis (th)E mule Science’s News

Muchos creen que Alan Turing, que recibió la Orden del Imperio Britanico por ello, fue el responsable de las técnicas matemáticas de criptoanálisis que revelaron el secreto de la máquina Enigma, utilizada por los nazis para cifrar sus conversaciones militares. Sin embargo, entre 1932 y 1938, el servicio secreto polaco (Biuro Szyfrów), gracias al criptoanálisis de la máquina Enigma de tres ruedas realizado por Marian Rejewsky, fue capaz de descifrar el 75% de los mensajes cifrados que lograron interceptar. Nos lo cuenta estupendamente B. Jack Copeland, “Enigma,” pp. 217-264 in “The Essential Turing. Seminal Writings in Computing, Logic, Philosophy, Artificial Intelligence, and Artificial Life plus The Secrets of Enigma,” Edited by B. Jack Copeland, Clarendon Press, 2004. Todos los que quieran saber más sobre la vida y obra de Turing deberían leerse este libro de Copeland.

En septiembre de 1938 los nazis cambiaron el sistema para asignar claves diarias. Pocas semanas más tarde, Rejewsky y sus colegas desarrollaron dos nuevos métodos de criptoanálisis, uno basado en hojas de papel perforadas con agujeros que permitían determinar la nueva clave diaria y el otro basado en una máquina  electromecánica (diseñada por Rejewski y el ingeniero Antoni Palluth) a la que llamaron “bomba” (en plural “bomby”). El nombre “bomba” fue elegido de forma jocosa; no sabían que nombre elegir y mientras le daban vueltas al asunto, uno de ellos disfrutaba de un postre helado de origen francés que en polaco recibía el nombre de “bomba” (versión polaca del francés “bombe”). En noviembre de 1938 ya disponían de seis “bomby” en operación, capaces de descifrar en dos horas lo que de otra forma requería unas 200 horas de trabajo de una persona. Sin embargo, en diciembre de 1938, los nazis añadieron dos ruedas más a la máquina. Los recursos disponibles por el Biuro Szyfrów polaco no eran suficientes para fabricar todas las réplicas necesarias para cubrir todas las combinaciones posibles de las ruedas de la máquina (donde antes bastaban 6 diferentes ahora eran necesarias 60 y por cada una había que fabricar 36 réplicas). Los polacos necesitaban ayuda.

En julio de 1939, los polacos invitaron a los servicios secretos francés y británico a una pequeña ciudad cerca de Varsovia, llamada Pyry. Toda la información criptoanalítica, incluyendo el método de la bomba, el de las hojas perforadas y sendas réplicas de la máquina Enigma fueron cedidas a sus aliados. En aquel momento, Dilly Knox (becario del King’s College, como Alan Turing), había descubierto en el GC & CS de Bletchley Park (Government Code and Cypher School) un método de criptoanálisis muy similar al de Rejewsky, pero era inútil sin una copia de la máquina Enigma en la que estudiar su cableado. Sin esta réplica y la información cedida por los polacos, Knox y Turing no habrían podido iniciar su trabajo hasta mayo de 1940, cuando los británicos pudieron capturar varias máquinas Enigma en Noruega por sus propios medios.

Una máquina bombe de Bletchley Park. Se muestran los paneles frontal (izqda) y trasero (dcha). (C) National Museum of Science and Industry.

En Pyry, Knox comentó que la “bomba” no era flexible y que cualquier cambio en el sistema de transferencia de claves podía hacer que se volviera inútil. De hecho, así ocurrió en mayo de 1940. Había que desarrollar una máquina mejorada mucho más flexible, la “bombe” de Betchley Park (en noviembre de 1939 la llamaban “superbombe,” pero más tarde se impuso el nombre más simple de “bombe”). Turing fue el responsable de su diseño. La “bombe” contenía 36 réplicas de la máquina Enigma, algunas decenas de miles de cables y un millón de soldaduras. En enero de 1940, los británicos devolvieron el favor a los polacos cediéndoles una copia de la nueva “bombe.” La máquina sufrió múltiples mejoras, como la adición del panel diagonal diseñado por Gordon Welchman. Por cierto, una de las estudiantes de Welchman, Joan Clarke, colaboró codo con codo con Turing en el desarrollo de este panel hasta el punto que en 1941 se comprometieron en matrimonio, aunque el compromiso duró poco tiempo. Para distinguir la nueva máquina de la antigua se le puso el nombre de “Spider,” aunque más tarde cuando se abondonó el diseño antiguo volvió a usarse el nombre de “bombe.”

El éxito de los británicos en Bletchley Park fue rotundo. En 1942, el GC & CS era capaz de descifrar unos 39.000 mensajes codificados con la máquina Enigma al mes. Alrededor de 1945, Bletchley Park tenía unos 9.000 empleados.

Por cierto, el papel de Turing en el descifrado de la máquina Enigma Naval (de la que ni polacos ni británicos disponían de una réplica) será motivo de una futura Nota Dominical.

 Los matemáticos polacos, Alan Turing y el secreto de la máquina Enigma « Francis thE mule Sciences News.

El fondo del mar, con Google Maps | Tecnología | EL PAÍS

Una tortuga nada en el Gran Arrecife de Coral.

Google ha añadido imágenes panorámicas del fondo del mar a sus mapas. Las imágenes subacuáticas permiten disfrutar de seis espacios submarinos, de Australia a Filipinas y Hawai. The Catlin Seaview Survey, uno de los estudios científicos más importantes de los arrecifes del mundo, ha utilizado una cámara subacuática diseñada ex profeso, la SVII, para captar estas increíbles imágenes, que Google pone a disposición de los Internautas a través de Street View.  Se puede visitar la Gran Barrera de Coral, declarada Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO; la isla volcánica de Apo en las Filipinas y, en pleno pacífico, en Hawai, descubrir  la bahía de  Hanauma sobre el los vastos arrecifes de coral del cráter Molokini.

El fondo del mar, con Google Maps | Tecnología | EL PAÍS.

Logran revivir bacterias que llevaban más de cien años dormidas

Madrid, (EFE).- Investigadores del Centro español de Astrobiología (CAB) han logrado revivir bacterias incrustadas en sal que llevaban más cien años «dormidas», en unas muestras que fueron recogidas en el lago salado Chott El Jerid, en el suroeste de Túnez.

Este hallazgo ha sido presentado hoy en el VII Congreso Europeo de Ciencias Planetarias, que se celebra esta semana en Madrid, y forma parte de un proyecto internacional que analiza el citado lago para determinar si es un análogo planetario de Marte con el objetivo de estudiar las condiciones de habitabilidad en ambientes extremos. Las extracciones de las muestras de sal se realizaron por parte del CAB -centro del CSIC e INTA- en 2010.

Según ha informado a Efe Felipe Gómez, uno de los responsables de este proyecto e investigador del CAB, lo primero que se hizo fue convertir las muestras en láminas delgadas y pulirlas para poder hacer análisis microscópicos, tras los que se hallaron pequeñas acumulaciones de materia orgánica dentro de los cristales de sal.

En concreto, ha continuado, en la sal se encontraron micronichos de heterótrofos, bacterias que se nutren de otra materia orgánica. Para revivirlas, fue necesario un medio de crecimiento fresco, en este caso glucosa y alguna otra molécula orgánica, ha detallado.

Para este investigador, este experimento es importante porque con él se demuestra que pueden existir micronichos de vida aislados de la atmósfera que «pueden aguantar durante mucho tiempo hasta que encuentran las condiciones apropiadas para revivir».

«Algo así se podría encontrar en Marte», ha señalado Gómez, quien ha añadido que se trata de otra manera de buscar vida en este planeta. Y es que en Marte, debido a las condiciones extremas de la superficie, habría que buscar vida en el subsuelo y en estos micronichos, que podrían servir como lugares de protección para la vida.

Revivir bacterias no es la primera vez que se consigue, aunque sí es excepcional, según Gómez. Precisamente de los proyectos encaminados a encontrar rastros de vida en Marte y de la importancia de probar en escenarios análogos al planeta rojo la tecnología de misiones espaciales se ha hablado en la jornada de hoy del Congreso de Ciencias Planetarias. Además del proyecto del lago Chott, se han presentado datos de los trabajos de Río Tinto (Huelva), en Atacama (Chile) y los llevados a cabo en Isla Decepción (Antártida) para probar métodos que en un futuro podrían servir en la detección de vestigios de vida microbiana en exploraciones planetarias -todos también del CAB-.

En cuanto a Río Tinto, su responsable, Ricardo Amils, ha relatado en rueda de prensa que se ha perforado el subsuelo, dentro del proyecto «Vida Subterránea en la Faja Pirítica Ibérica».

Logran revivir bacterias que llevaban más de cien años dormidas.

Te gusta? Está en mi galería

image007, a photo by miguelitoymafalda on Flickr.

La vida oculta en el agua

Un grupo de estudiantes del instituto de secundaria Batalla de Clavijo, de Logroño, ha ganado el concurso mundial Google Science Fair en la categoría de edad de 15 a 16 años. Se trata de un concurso de ciencia en línea, en el que participa Scientific American con el premio Ciencia en Acción, que anima a jóvenes estudiantes a presentar proyectos de investigación sobre algún tema de su interés o algún problema del mundo real. Los premiados han presentado un trabajo sobre la vida microscópica de las aguas dulces. Han observado multitud de microorganismos de morfologías, colores y formas de vida muy diversos, han identificado los grupos a los que pertenecen y han determinado cientos de ellos. Además, han creado una base de imágenes de miles de fotografías y han realizado diferentes experimentos para conocer cómo viven y cómo influyen estos seres diminutos en nuestro entorno.

En su trabajo afirman: «Nos ha sorprendido comprobar que una gota de agua contiene una enorme cantidad de vida, seres muy variados y diferentes, como en una selva muy poblada. Unos son inmóviles, otros se mueven velozmente, podemos ver cómo se alimentan y reproducen, por qué tienen determinadas formas y cómo, dependiendo del lugar, aparecen organismos diferentes, como en los ecosistemas terrestres. La hipótesis que hemos elaborado es que en el agua, se puede observar en pequeño, lo que ocurre a nuestra propia escala en nuestro planeta, todo es más pequeño, igual de complejo y todo ocurre velozmente, como un universo paralelo y diminuto.» Y concluyen: «…el conocer este universo abre nuevas preguntas, cada nuevo ser que conocemos es un nuevo misterio y por tanto, a veces, un montón de preguntas, pero al mismo tiempo nos ayuda a comprender mucho mejor el medio natural y el planeta en el que vivimos.»

Algunos de los microorganismos representativos de aguas limpias encontrados en las localidades muestreadas.

Sigue leyendo reseña en IyC La vida oculta en el agua.

Hola a tod@s!

Voy a iniciar un blog con la simple pretensión de acercar diferentes aspectos de las Ciencias Nutales a los alumnos, con la esperanza de que su curiosidad les conduzca a cuestionarse sus certezas.Espero que tengáis paciencia.