| | | | |

TR10: Ingeniería de células madre

Imitando las enfermedades humanas en una placa.

CHIP que ambiciona funcionar como el cerebro

Chips de ese tipo podrían eventualmente ayudar a la comunicación entre partes corporales creadas artificialmente y el cerebro.

Una nueva vida para los neumáticos usados

300 millones de neumáticos desechados en los Estados Unidos cada año, más de la mitad terminan ya sea en vertederos o quemados...

¡La eterna juventud ya no es un mito!

Esta afirmación parece estar haciéndose realidad gracias a la introducción de nuevas técnicas de anti-envejecimiento...

TUNEL DE RUSIA A EE.UU

En una época en que los avances tecnológicos son más frecuentes que la actualización de moral y ética.

sábado, 27 de marzo de 2010

Piel humana para controlar aparatos electrónicos

Según los expertos, por medio de esta innovación será posible interactuar con los equipos de sonido, los teléfonos o las agendas electrónicas.

La piel humana podrá convertirse en una pantalla táctil para operar aparatos electrónicos, de acuerdo con científicos estadounidenses que desarrollaron un sistema llamado Skinput.

Por medio de esta innovación -aseguran los expertos- será posible interactuar con los equipos de sonido, los teléfonos o las agendas electrónicas simplemente tocándose el antebrazo u otra parte del cuerpo.

Desarrollado por la Universidad Carnegie Mellon y los laboratorios de investigaciones de Microsoft, el sistema utiliza sensores acústicos que captan sonidos de baja frecuencia y, mediante un brazalete con un minúsculo proyector, refleja en la piel humana un teclado o menú.

El Skinput es capaz de emplear tecnología inalámbrica como el Bluetooth para transmitir órdenes a teléfonos, iPods e incluso computadoras personales.

“La piel humana es el más novedoso dispositivo para ingresar datos”, le dijo a la BBC Chris Harrison, creador del sistema.

“Lo extraordinario del cuerpo humano es lo familiarizados que estamos con él”, añadió.

“Esto nos da una posibilidad de tener una exactitud que nunca conseguiríamos utilizando un ratón”.

Súbelo de un pellizco
Según explicó Harrison, un software ayudado por sensores puede permitir una variedad de funciones -como encender un aparato o modificarle el volumen- presionando diferentes partes del cuerpo humano.

Se puede, por ejemplo, lograr variaciones muy sutiles en un dispositivo electrónico con tan sólo un pellizco o un ligero movimiento muscular.

Pruebas iniciales indican que, luego de un entrenamiento de apenas 20 minutos, el usuario puede lograr que el sistema opere con más del 95% de exactitud.

Harrison todavía no es capaz de predecir cuándo el Skinput empezará a ser comercializado.

Sin embargo, pronostica: “En el futuro, tu mano podrá ser tu iPhone”.

Fuente. BBC MUNDO

viernes, 12 de marzo de 2010

Investigación abre la puerta a la 'lectura' de los pensamientos

Un escáner cerebral revela fragmentos de películas de los recuerdos.


Un grupo de científicos ha leído la mente de varios voluntarios mediante un escáner después de haberles mostrado fragmentos de películas, de forma que han podido averiguar qué extracto estaban recordando en el momento de la "lectura".

La investigación, publicada en la revista científica Current Biology, se encuentra en fase experimental, por lo que la técnica empleada todavía tiene una capacidad limitada para discernir los pensamientos.

Sin embargo, el estudio abre la posibilidad a una "máquina de pensamientos" capaz de detectar lo que una persona está pensando y descifrar las pautas de la actividad cerebral, gracias a un escáner cerebral.

Los científicos llevan cerca de un siglo intentando descubrir los rastros de la memoria, ya que, aunque su existencia biológica está generalmente aceptada, su funcionamiento, localización y naturaleza siguen siendo un misterio.

Este estudio, dirigido por la profesora de neuroimágenes del University College de Londres, Eleanor Maguire, ha conseguido localizar la parte del cerebro donde se sitúa la memoria: una pequeña área situada en el hipocampo.

Maguire comprobó que esa zona, por ejemplo, estaba agrandada en los taxistas, obligados a memorizar las calles de Londres.

Para la investigación se mostró a diez voluntarios tres fragmentos de películas diferentes, de siete segundos, en los que aparecían tres actrices desempeñando distintas tareas: echando una carta al buzón, tirando una taza de café a un cubo de la basura y montando en bicicleta.

Los voluntarios, que estaban dentro de un escáner de resonancia magnética, vieron los clips varias veces y los científicos analizaron las pautas de actividad cerebral asociadas a cada extracto.

En la última fase del experimento se les pedía a los voluntarios que recordaran al azar los fragmentos y los investigadores fueron capaces de adivinar qué estaban recordando gracias a la actividad cerebral que veían por el escáner.

La investigación ha ido más allá al descubrir también la "memoria episódica", es decir, la secuencia de eventos diarios que constituyen la biografía de una persona.

Estos recuerdos de la "memoria episódica" son estables porque desencadenan la misma actividad cerebral cada vez que son rememorados, lo que permite que sean identificados y correctamente interpretados en cada ocasión.

"Hemos descubierto que nuestros recuerdos están representados en el hipocampo y ahora que sabemos dónde están localizados, podremos averiguar cómo se van almacenando los recuerdos y cómo van cambiando a lo largo del tiempo", señaló la profesora Maguire.

La científica británica advierte de que todavía es pronto para poder "leer" los pensamientos de la gente con el escáner, pero sí adivinar lo que están recordando.

"Cuanto más averigüemos de cómo se almacenan los recuerdos, más cerca estaremos de saber cómo rehabilitar a personas que hayan sufrido graves daños cerebrales", añade Maguire.

Una molécula multiusos para la cirugía contra el cáncer

La molécula fluorescente ataca los tumores para guiar a los cirujanos y proporcionar imágenes antes y después de las operaciones.


Una nueva molécula diseñada para buscar y etiquetar células cancerígenas podría ayudar a guiar a los cirujanos hasta residuos escondidos de la enfermedad—una tecnología que algún día podría permitir una eliminación de tumores más completa e incrementar las probabilidades de supervivencia del paciente.

La etiqueta molecular, desarrollada por investigadores de la Universidad de California en San Diego (UCSD), funciona de dos maneras. Etiqueta las células cancerígenas con un marcador fluorescente para marcar los tumores y así identificarlos y eliminarlos durante la cirugía, y contiene un marcador magnético que puede usarse para evaluar la enfermedad a través de la toma de imágenes de resonancia magnética.

En dos estudios publicados recientemente en The Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores de UCSD describen un novedoso marcador que se vuelve fluorescente en el infrarrojo cercano, que posee longitudes de onda lo suficientemente largas como para atravesar capas de tejido humano opaco y pueden ayudar a los cirujanos a encontrar células tumorales enterradas. En los estudios con ratones, los investigadores fueron capaces de encontrar y eliminar un 90 por ciento más de células cancerígenas residuales de lo que era posible con únicamente la luz visible. Y dependiendo del tipo de cáncer, fueron capaces de incrementar hasta cinco veces las cuotas de supervivencia a largo plazo del animal.

Cuando los tumores cancerígenos se manifiestan, el destino de la persona reside a menudo en las manos del cirujano—cuanto más completamente pueda el cirujano extraer un tumor, mejores son las probabilidades de supervivencia del paciente. No obstante, incluso los mejores cirujanos trabajan bajo condiciones limitadas, extrayendo sólo lo que ven y sienten, esperando haberlo sacado todo. Envían el tejido al laboratorio mientras el paciente aún sigue en la mesa de operaciones y, si el laboratorio determina que el tumor está rodeado de células sanas, vuelven a coser al paciente. Si no, deben continuar con los cortes hasta que las muestras de laboratorio vuelvan limpias.
Con la nueva molécula, “no sólo podemos llevar a cabo cirujías guiadas, sino que podemos mostrar un incremento en la supervivencia,” afirma Roger Tsien, bioquímico en UCSD así como investigador líder del proyecto.

Un pequeño número de investigadores están trabajando para proporcionar a los cirujanos una ayuda visual que les permita hacer el seguimiento de las células tumorales que se han separado de la masa principal—las encontradas alrededor de las fibras nerviosas, por ejemplo, o escondidas a la vista. No obstante, aunque algunos métodos de infrarrojo cercano parecen prometedores, otros métodos se basan en el uso de virus para insertar un marcador fluorescente (un método parecido a la terapia de genes, con cuestiones en cuanto a su seguridad), o no tienen la suficiente fuerza fluorescente para brillar a través del tejido humano.

Tsien, que compartió el Premio Nobel 2008 de química por su trabajo sobre la proteína verde fluorescente, creó junto a sus colegas una estructura de dos péptidos. Un péptido actúa como etiqueta fluorescente y magnética, y el otro mantiene la molécula neutral. En presencia de células tumorales, unas enzimas llamadas metaloproteinasas de matriz (MMPs) cortan al péptido neutralizante y permiten al etiquetante que entre en la célula. Una vez allí, la sonda dual permanece hasta cuatro o cinco días.

El nuevo marcador no solo proporciona una ayuda visual durante la cirugía, sino que también puede usarse para evaluar la presencia de un tumor antes y después. Los radiólogos podrían localizar tumores de forma magnética durante un escáner IRM pre-operación, los cirujanos podrían después seguir el mapa infrarrojo para eliminar todos los trazos de tumor brillante, y más tarde los radiólogos podrían llevar a cabo una IRM post-operación para asegurarse de que no queda evidencia de la enfermedad.

Scott Hilderbrand, químico del Centro para Investigación de Imágenes Moleculares del Hospital General de Massachusets, también está desarrollando sondas fluorescentes dirigidas. Señala que el funcionamiento de las piezas individuales de la técnica desarrollada por el equipo de Tsien ha sido probado por otros investigadores, “pero el hecho de ser capaces de hacer esto con un agente es uno de los mayores avanzes de este método.”

Los investigadores esperan ser capaces de añadir otra característica a su molécula. “Nos encantaría pensar que con esta fluorescencia hemos alcanzado al 100 por cien de las células, pero ese no es el caso,” afirma la cirujana Quyen Nguyen, una de los primeras autoras del estudio. Afirma que están trabajando para unir una tercera rama a la molécula, una que se vuelva tóxica en presencia de luz brillante. “Al final de la cirugía, podrías hacer brillar una luz que alcanzase la molécula fluorescente y la hiciera fototóxica. De esa forma, es posible matar a las células residuales,” afirma Nguyen.

Uno de los problemas del uso de MMPs, no obstante, es que no se expresan en todos los tipos de cáncer, y están presentes en algunos tejidos cancerígenos, incluyendo el hígado y en áreas de inflamación. “Los ratones con los que pusieron a prueba este método sólo tienen tejidos normales y cancerígenos, pero el cuerpo humano no es tan simple” afirma Hisataka Kobayashi, especialista en toma de imágenes moleculares en el Instituto Nacional contra el Cáncer de Bethesda, Massachusets, así como otra de las personas que trabajan en el ataque contra el cáncer mediante el uso de sondas fluorescentes.

Esa es la razón por la que los investigadores utilizar estas sondas para la guía quirúrgica, mediante la cual un cirujano experimentado es capaz de distinguir entre tejido cancerígeno y áreas inflamadas en cualquier lugar del cuerpo. Nguyen afirma que el mismo equipo está trabajando en la utilización de la molécula para distribuir componentes terapéuticos directamente en células cancerígenas, aunque señala que esto va a ser un poco más difícil.

Los investigadores están buscando otros usos potenciales para su molécula, tales como la iluminación de placas arteriales para identificar las que posean más riesgo de provocar una apoplejía o un ataque al corazón. Avelas Biosciences, una nueva startup con sede en San Diego, obtuvo la licencia de la tecnología de la sonda en 2009 y espera tener algo listo para los tests con humanos dentro de dos o tres años.

Fuente. Technology Review

Gasificación de biomasa con luz solar

Un proceso accionado por la luz solar podría producir mucho más combustible que la producción convencional de biomasa.


Sundrop Fuels, una startup con sede Louisville, Colorado, afirma haber desarrollado una forma más limpia y eficiente de convertir la biomasa en combustibles sintéticos mediante el uso del intenso calor del sol para vaporizar los desechos de madera y cosechas. Su proceso puede producir el doble de gasolina o diesel por tonelada de biomasa en comparación con los sistemas de gasificación de biomasa convencionales, según informa la compañía.

La gasificación se produce cuando la biomasa seca u otros materiales basados en carbono son calentados por encima de 700 ºC en presencia de vapor. A esas temperaturas, la mayoría de la biomasa se convierte en gas sintético. Este “syngas” está hecho de hidrógeno y monóxido de carbono, que son los materiales de construcción químicos de combustibles de alto valor como el metanol, el etanol y la gasolina.

Sin embargo el calor requerido para este proceso normalmente viene dado por la gasificación de una porción de la biomasa. “Acabas quemando entre un 30 y un 35 por ciento de la biomasa,” afirma Alan Weimer, profesor de ingeniería química en la Universidad de Colorado, Boulder.
Hace algunos años, Weimer y su equipo de investigación empezaron a buscar formas de utilizar la luz solar concentrada para accionar el proceso de gasificación. Funcionó tan bien que Weimer y Chris Perkins, el estudiante de postgrado al que se le ocurrió la idea, cofundaron Copernican Energy para comercializar su método. Copernican fue adquirida por Sundrop Fules en 2008, y su tecnología de reactor solar forma parte ahora del corazón de unas instalaciones de demostración de gasificación solar en Colorado.

El sistema gasificador consiste en unos tubos de cerámica que pasan a través de un horno. El gasificador está montado encima de una torre rodeada de un campo de espejos solares concentradores que reflejan la luz solar y la envían al horno. Al tiempo que la biomasa es colocada a través de los tubos de cerámica a enormes temperaturas, se vaporiza y se convierte en syngas.

Weimer, antiguo ingeniero de Dow Chemical, afirma que el sistema es “agnóstico” ante los tipos de biomasa que puede procesar. “Es como un mazo, debido a las temperaturas (de 1.200 a 1.300 ºC) a las que opera,” afirma, y explica que la gasificación convencional utiliza temperaturas más bajas para intentar minimizar el volumen de biomasa utilizada como combustible en el proceso. Sin embargo, el hecho de mantener la temperatura baja supone otro problema. La gasificación a temperaturas bajo los 1.000 ºC deja alquitrán tras de sí. “Y resulta muy caro desprenderse de ese alquitrán,” señala Weimer. “Si se deja ahí, acabará destruyendo tu flujo de catalizadores cuando intentes reformar el producto en combustible líquido.”

Las temperaturas más altas también producen un syngas de mejor calidad. La gasificación convencional normalmente produce una mezcla de syngas que es mitad hidrógeno y mitad monóxido de carbono. El proceso de Sundrop alcanza una proporción de hidrógeno a CO de dos a uno.

“Lo que te puedo decir es que hemos analizado el factor económico durante largo tiempo, y la idea de ser capaces de producir gasolina a menos de 2 dólares el galón sin subsidios, creemos que es una cifra muy importante,” afirma Weimer. Los beneficios financieros son incluso mejores si el precio del carbono acaba siendo una realidad, puesto que los procesos solares dan como resultado una reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con la producción convencional de combustibles. “Lo principal ahora es diseñar un reactor solar escalable.”

Ajay Dalai, profesor asociado de ingeniería química en la Universidad de Saskatchewan, afirma que la gasificación con energía solar tiene mérito pero podría ser dificultosa. “Cuando transfieres el calor a las tuberías, ¿cómo te aseguras de que se está distribuyendo de forma homogénea a lo largo de la biomasa?” Controlar la transferencia de calor y los niveles de temperatura será algo esencial, afirma.

Wayne Simmons, director general de Sundrop Fuels, no subestima los retos que supone la comercialización de la tecnología. Reconoce, por ejemplo, que los mayores recursos de biomasa no están localizados en el mismo sitio donde se sitúan los mayores recursos solares. Aún así, existe biomasa procedente de la madera en el suroeste de los EE.UU., donde Sundrop tiene planeado construir su primera planta comercial. Estados como Nuevo México y Arizona, por ejemplo, a menudo reducen la frondosidad de sus bosques para reducir el riesgo de incendios forestales. No obstante, para acceder a más materias primas, Sundrop también está considerando el transporte de cosechas por ferrocarril desde lugares tan al norte como Kansas, y tan lejos al este como Texas.

La construcción de la primera instalación comercial de Sundrop se espera que comience este año. La compañía tiene planes para emparejar su planta de gasificación solar con una biorefinería a escala piloto que pueda producir hasta ocho millones de galones de combustible de transporte al año. En 2015 prevé posee una biorefinería a escala completa que pueda producir 100 millones de galones al año.

La compañía ha logrado atraer a algunos inversores de gran importancia, incluyendo a la firma de capital riesgo Kleiner Perkins Caufield & Byers.







Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More