Nuevo avance en el uso del ADN para construir máquinas nanométricas

 

Aunque la función principal del ADN en las células es transportar la información genética de una generación a otra, algunos científicos también consideran que esa molécula tan estable y programable resulta un material de construcción ideal para estructuras de tamaño nanométrico que podrían ser usadas para administrar medicamentos, actuar como biosensores, realizar fotosíntesis artificial y otras aplicaciones.

Antes se consideraba impensable tratar de construir estructuras de ADN a gran escala. Pero hace unos cinco años, Paul Rothemund, bioingeniero computacional del Caltech (Instituto Tecnológico de California), ideó una nueva estrategia de diseño descrita como papiroflexia de ADN, y que comenzó consistiendo en la construcción de formas bidimensionales a partir de una hebra de ADN plegada sobre sí misma y asegurada por pequeñas hebras actuando a modo de grapas.

Varios años más tarde, el laboratorio de William Shih en la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, trasladó este concepto a tres dimensiones, haciendo posible el diseño de complejas estructuras que abrieron nuevas vías para el diseño biológico sintético a escala nanométrica.

Un obstáculo importante para estos diseños cada vez más intrincados ha sido la automatización del proceso de diseño.

Ahora, un equipo en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), dirigido por el ingeniero biológico Mark Bathe, ha desarrollado un software que hace que sea más fácil predecir la forma tridimensional que producirá una determinada plantilla de ADN. Aunque el software no automatiza por completo el proceso de diseño, sí hace más fácil para los diseñadores la tarea de crear estructuras tridimensionales complejas, en las que controlar su flexibilidad y, potencialmente, la estabilidad de su plegamiento

 

 

 

 

 

                                        ALBA MORALES MARTIN

Robots que podrían ayudar en la catástrofe de Japón

 

Japón, el país tecnológico por antonomasia, dispone de un batallón de diversos robots que podrían ser de ayuda en la catástrofe que sigue sacudiendo al país, según un artículo publicado en la revista Popular Science.

Las posibilidades son muy diversas. RoboCue es un robot de rescate del Departamento de Bomberos de Tokio diseñado para localizar y rescatar víctimas de atentados con bomba, pero que también se podría utilizar en desastres naturales. Su compañero perfecto podría ser el creado en el Departamento de Bomberos de Yokohama, en este caso diseñado para transportar heridos a una zona segura.
Los modelos “robot serpiente” como el de Satoshi Tadokoro, de  especialista en robots de rescate, o el de Shigeo Hirose, del Instituto Tecnológico de Tokio, pueden llegar a zonas sepultadas o de difícil acceso y localizar posibles víctimas gracias a su cámara.
Algunos diseños son muy curiosos. El Instituto Tecnológico de Chiba (Japón) ha desarrollado un robot con un sensor que detecta las emisiones de CO2, es decir, puede servir para localizar la respiración de personas.
La ayuda internacional también podría ser robótica. Un equipo de la Universidad de Warwick (Reino Unido) ha diseñado un robot de rescate para terremotos que utiliza la plataforma de videojuegos Kinect como sensor principal.


                                 ALBA MORALES MARTIN

Radiactividad en Japón: ¿peligra el mar?

Los niveles de yodo radiactivo en las aguas próximas a la central de Fukushima-1 superan 4.385 veces el límite legal. Así lo señalan las mediciones realizadas recientemente por la Agencia de Seguridad Nuclear de Japón. La radiactividad estaría por lo tanto creciendo: hace dos días, las muestras tomadas a 330 metros al sur de un desagüe cercano a los reactores 1 a 4 de la central superaban 3.355 veces el tope legal.
Por ello, la Agencia Internacional de la Energía Atómica (AIEA) ha decidido enviar a un experto en medio ambiente marino a Japón para analizar las aguas frente a la central nuclear de Fukushima-1.
La pregunta es por tanto evidente: ¿peligra la salud y el medio ambiente de la zona afectada? El director general de la Agencia de Seguridad Nuclear de Japón, Hidehiko Nishiyama, afirma que no supone un riesgo para la salud, al argumentar que la población de 20 kilómetros a la redonda ha sido evacuada.
En cuanto a los peces y otras criaturas del mar, es improbable que salgan perjudicados de forma grave por las fugas radiactivas, incluso en las zonas más contaminadas. James Smith,  un físico del medio ambiente en la Universidad de Portsmouth (Reino Unido) que estudió los peces en la zona después del desastre nuclear de Chernobil,  señala que el pescado en los tres lagos de agua dulce dentro de la zona de exclusión se contaminaron con cesio radiactivo, pero no mostraron problemas de salud evidentes. No obstante, Smith recuerda que algunos peces nacieron con algún tipo de anormalidad reproductiva que pudo haber sido causada por la radiación.
Sin embargo, desde Ecologistas en Acción se afirma que estas fugas radiactivas al océano podrían tener un impacto impredecible y quizás a largo plazo en la vida marina delante de la central.


                                 ALBA MORALES MARTIN

Desfibriladores automáticos externos: por qué pueden salvar vidas

En los últimos tiempos hemos sido testigos de un sinfín de deportistas de alto rendimiento quienes han sufrido de un paro cardiaco súbito. Muchos de ellos perdieron la vida ya que en las instalaciones deportivas donde se encontraban no contaban con un Desfibrilador Automático Externo (DAE), de los casos más recordados se encuentra el futbolista profesional de la liga española y el jugador de hockey sobre hielo de la liga norteamericana. Sin embargo hay una lista interminable de casos que se han presentado en cualquier tipo de instalaciones deportivas como deportivos, gimnasios, campos de futbol, etc.El paro cardiaco súbito y la fibrilación ventricular es una actividad cardiaca anormal, eléctricamente caótica, arrítmica y desorganizada que se traduce en una inadecuada función del corazón, lo que trae como consecuencia que éste órgano no pueda llevar a cabo su función, dando como resultado una cadena de sucesos progresivos que si no es revertida rápidamente puede llegar al punto fatal en cuestión de minutos. (Por cada minuto que pasa entre el inicio de esta situación y en que se realiza la desfibrilación, disminuye 10% las probabilidades de sobrevivir)

Flujo de sucesos:

• Actividad cardiaca anormal
• Inadecuado flujo sanguíneo a órganos vitales (Cerebro, riñones, corazón, etc.)
• Síncope (pérdida del estado de consciencia)
• Apnea (pérdida de respiración espontánea)
• Daño y muerte celular por hipoxia (dependiente del tiempo transcurrido)
• Secuelas definitivas (Infarto cerebral, insuficiencia renal, infarto al miocardio, etc.)
• Muerte de la persona.

Esta situación afecta a 450,000 personas cada año en los Estados Unidos de América. ¡Afecta a cualquier persona, en cualquier lugar y en cualquier momento! Esto quiere decir que no importa la edad, el género, la actividad física habitual, así como tampoco el lugar donde se encuentra ni el momento en que se presenta esta entidad. Es necesario hacer hincapié en que los más afectados son los adultos en edad productiva, lo que hace de esta situación una epidemia con graves repercusiones económicas además de las pérdidas humanas, es un problema de salud pública.
DESFIBRILADORES AUTOMATICOS EXTERNOS Y DESFIBRILACIÓN DE ACCESO PÚBLICO
En los años 80, los esfuerzos por reducir la mortalidad asociada al fallo cardiaco fuera del hospital acentuó el entrenamiento de los técnicos en emergencias médicas para reconocer la fibrilación ventricular (FV) y a su desfibrilación usando los Desfibriladores Automáticos Externos (DAE). Estos dispositivos pequeños, ligeros, y relativamente baratos adquieren un ECG vía los parches autos-adhesivos del monitor aplicados al tórax de la víctima del fallo cardiaco. Un microprocesador en el DAE analiza el ECG así adquirido; si se satisface el algoritmo para la FV, el dispositivo emite una señal y advertencia para después realizar una descarga eléctrica al paciente; como puede verse en esta demostración del funcionamiento de un desfibrilador tipo DAE o AED. La facilidad para el manejo y el uso de estos dispositivos requieren de entrenamiento mínimo, y las formas de onda bifásica en las unidades actualmente disponibles realzan la eficacia de estos DAEs. (Características de un desfibrilador DAEs comercializado en México) La experiencia inicial con DAEs en gimnasios, aeronaves, aeropuertos, casinos de juego y centros de concentración masiva de personas se ha publicado; todos los informes son altamente favorables. Muchas comunidades ahora están equipando con DAEs a primeros respondientes,” por ejemplo los oficiales de policía, bomberos, y los guardias de seguridad. La colocación de DAEs en las áreas conocidas de tener un alto índice de paros cardiacos, tales como aeropuertos, prisiones, gimnasios, spa, clubes deportivos, centros de convenciones y recreativos, es una estrategia ética, apropiada, segura y rentable (link a demandas). La asociación americana del corazón apoya fuertemente estos esfuerzos bajo de la rúbrica de Desfibrilación de acceso público.


                                      ALBA MORALES MARTIN

El cólera azota Haití

Japón eclipsa en estos momentos a las demás catástrofes del planeta, pero eso no significa que hayan desaparecido. Es el caso de Haití: las estimaciones oficiales han subestimado la epidemia de cólera que afecta a sus habitantes, lo que podría traducirse en miles de muertos más si no se toman medidas para ello. Así lo señala un artículo publicado en la revista The Lancet.
Frente a las estimaciones propuestas por Naciones Unidas de 400.000 casos de cólera en Haití este año, el estudio, basado en modelos matemáticos, predice 779.000 casos y 11.100 muertes entre el 1 de marzo y el 30 de noviembre.
Los responsables del trabajo, un equipo de varios centros científicos estadounidenses, encabezados por Jason Andrews, de la Harvard School of Public Health, Boston (EEUU) también sugieren que la combinación de las estrategias de control de la enfermedad, como un mejor acceso al agua potable, la vacunación oral y el uso generalizado de antibióticos podría prevenir 170.000 casos de cólera y 3.400 muertes.
Según el modelo, una reducción del 1% en el consumo de agua contaminada evitaría 105.000 casos de cólera y 1.500 muertes, mientras que la vacunación del 10% de la población evitaría 63.000 casos y 900 muertes. Además, el uso preventivo de antibióticos en todos los casos graves y en la mitad de los pacientes con enfermedad moderada podría evitar 900 casos y 1.300 muertes.
El estudio recuerda que el reciente descenso en los casos de cólera en Haití no es el resultado de las intervenciones eficaces que se emplean actualmente, sino del curso natural de la epidemia.



                                ALBA MORALES MARTIN

¿Por qué nos reímos? Una fórmula matemática tiene la respuesta

Una nueva teoría sugiere una ecuación para determinar la causa y el nivel de nuestras respuestas a cualquier estímulo humorístico, según un artículo publicado en Alphagalileo.
La ecuación en cuestión es la siguiente: H = MxS. El placer que nos produce un estímulo gracioso o humorístico (H) se calcula multiplicando el grado de desinformación percibida (M) por la medida en la que el individuo es susceptible a tomárselo en serio (S).
Según el autor de esta fórmula, el matemático británico de la Universidad de Cardiff, Alastair Clarke, los seres humanos somos más dependientes de nuestro comportamiento basado en la información cultural heredada que cualquier otra especie, y por lo tanto la exactitud de dicha información es de una enorme importancia. Sin embargo, estamos expuestos a amenazas continuas de error y engaño, que pueden afectar seriamente a nuestras posibilidades de supervivencia y de éxito. Por ello, el humor nos recompensa en la medida en que nos damos cuenta de la desinformación en que viene envuelta.
Clarke explica que cada vez que entendemos un chiste o un juego de palabras gracioso, hemos logrado rechazar lo que es falso y podría dañarnos, y por eso nos reímos, al haber resuelto las inconsistencias en la estructura de nuestro conocimiento.
El científico, que acaba de publicar el libro “The Faculty of Adaptability: Humour’s Contribution to Human Ingenuity” (La facultad de adaptabilidad: Contribución del humor a la ingenuidad humana), matiza que no propone la ecuación algebraica para que la tengamos en cuenta antes de encontrar algo divertido, sino para reflejar las reacciones instantáneas del cerebro ante una desinformación potencialmente peligrosa



                                ALBA MORALES MARTIN

Comunicación entre neuronas mediante campos eléctricos débiles

El cerebro, tanto si está despierto como si está dormido, tiene mucha actividad eléctrica, y no sólo por las señales individuales emitidas por una u otra neurona cuando se comunican entre sí. De hecho, el cerebro está envuelto por innumerables campos eléctricos superpuestos, generados por la actividad de los circuitos neuronales de las neuronas que se comunican. Una nueva investigación revela que estos campos son mucho más importantes de lo que se creía hasta ahora. Es posible que, de hecho, representen una forma adicional de comunicación neuronal.

En otras palabras, las neuronas generan campos extracelulares pero estos mismos campos realimentan a las neuronas y alteran su comportamiento, aunque las neuronas no estén conectadas físicamente. Hasta ahora, se había creído que la comunicación neuronal directa estaba limitada al canal de las sinapsis.

Lo descubierto por el equipo del neurocientífico Costas Anastassiou del Instituto Tecnológico de California (Caltech), sugiere la existencia de otro medio de comunicación neuronal independiente de las sinapsis a través del espacio extracelular.

Los campos eléctricos extracelulares aparecen en todo el cerebro. Son particularmente fuertes en regiones específicas del cerebro como el hipocampo, el cual participa en la creación de recuerdos, y el neocórtex, el área donde se almacenan los recuerdos a largo plazo. Las fluctuaciones constantes de estos campos extracelulares son el sello distintivo de todo cerebro en buen estado de cualquier organismo complejo, y su ausencia es un claro síntoma de que el cerebro se halla en un estado de coma profundo, o incluso muerto.

El hallazgo hecho en esta investigación plantea una cuestión intrigante: ¿Podrían algunos campos eléctricos externos tener efectos similares sobre el cerebro? La física estipula que cualquier campo externo puede alcanzar la membrana neuronal. "Aunque el efecto de los campos impuestos desde el exterior también dependería del estado del cerebro", matiza Anastassiou. La capacidad que un campo impuesto desde el exterior pueda tener para influir en el cerebro también depende del área específica del cerebro en la que incida.


ALBA MORALES MARTÍN