Un grupo de científicos rusos ha desarrollado una tecnología para obtener un revestimiento de implantes bioactivo con efecto antibacteriano, que según sus autores permitirá reducir considerablemente el tiempo de recuperación de los pacientes.
"Se trata de un revestimiento bioactivo de tercera generación, que incluye elementos antibacterianos", dijo hoy a Efe el catedrático Yevgueni Levashov, uno de los jefes del grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISiS que lleva a cabo el proyecto.
El científico, que encabeza de la cátedra de pulvimetalurgia de ese centro de estudios moscovita, agregó que el nuevo revestimiento defiende el organismo de reacciones inflamatorias y permite evitar el rechazos de los implantes, "con lo que se reduce hasta la mitad el periodo postoperatorio".
Explicó que uno de los principales problemas que obstaculizan la integración de los implantes con los tejidos vivos es el surgimiento de inflamaciones.
Según Levashov, la formación de colonias de bacterias y microorganismo micóticos crea en la superficie del implante una película de difícil eliminación con los tratamientos medicamentosos tradicionales.
La nueva tecnología ideada por los científicos de la MISiS consiste en tratar la superficie del implante mediante electroerosión con un electrodo especial, que contiene metal y aditamentos bioactivos y antibacterianos en determinadas proporciones.
Como resultado, explica Levashov, en el metal se forma un revestimiento que elimina las bacterias sin afectar las propiedades bioactivas y biocompatibles del implante.
Con esta nueva tecnología pueden ser tratadas distintas aleaciones de uso médico, como por ejemplo implantes de titanio para sustituir tejido óseo, implantes dentales, implantes para cirugía maxilofacial y de la columna vertebral y prótesis de articulaciones, es decir, implantes que se someten a grandes cargas mecánicas.
Levashov subrayó que las pruebas preclínicas del nuevo revestimiento antibacteriano, fruto de tres años de investigaciones, ofrecen mejores resultados que los productos análogos que se emplean actualmente en el mundo.
La MISiS, con más de 15.000 estudiantes, es considerada uno de los centros líderes de Rusia en educación tecnológica y este año fue incluida en el 19º lugar en la lista de las mejores 20 universidades pequeñas del mundo que elabora la revista especializada londinense "Times Higher Education".
miércoles, 30 de marzo de 2016
sábado, 26 de marzo de 2016
Historia de la ciencia Cuatrocientos años del juicio a Galileo: Las consecuencias históricas
Con el transcurrir de los años, la condena del copernicanismo y el caso Galileo han evolucionado mostrando que la Iglesia Católica fue la gran perdedora del conflicto. Aunque no son justificables ni el juicio a Galileo ni la condena de las ideas de Copérnico, las relaciones de poder y el contexto histórico de la época lo explican. Como comentamos previamente, la Iglesia Católica y los filósofos aristotélicos vieron una intromisión en su terrero por parte de la Astronomía. Paradójicamente, Galileo y su insistente concepción de que los textos bíblicos no hay que interpretarlos literalmente y hay que desligarlos de las cuestiones de la Naturaleza, triunfaron con el paso del tiempo. Por otra parte, no es comprensible que la Iglesia Católica no reaccionara con más premura a los hechos de 1616 y, de manera definitiva, no eliminara los libros defensores del copernicanismo del Índice de libros prohibidos hasta 1834. Asimismo, en los posteriores intentos de rehabilitar la figura de Galileo, ha habido cierta tendencia por parte de la Iglesia Católica en justificar, más que explicar, los acontecimientos de 1616 y 1632.
Si es criticable la actitud de la Iglesia Católica en la justificación de sus posiciones de 1616, también lo es la beligerancia con la que determinados autores han atacado a la Iglesia en sus relaciones con la Ciencia, intentando extrapolar injustificadamente las relaciones Ciencia-Religión de aquella época a épocas posteriores. Son las tesis que surgen a finales del siglo XIX a partir de los libros de Drapper (1874) y White (1896), de los que se deriva una visión sesgada del caso. Dicha visión se ha ido acentuando en el siglo XX conposiciones muy anticlericales sobre el tema que han llevado a creer erróneamente a un elevado por-centaje de población, incluso instruida, que Galileo fue torturado y/o quemado.
ENTENDER, NO JUZGAR LA HISTORIA
A finales del siglo XIX, y aún menos hoy, el concepto de Ciencia era muy diferente al de inicios del siglo XVII. Ni siquiera los “científicos” eran científicos como en el sentido actual. Galileo, Kepler y Newton consiguieron explicar “científicamente” algunos aspectos de la Naturaleza, pero seguían siendo personas no sólo religiosas, sino que cuando no conseguían explicar o entender algún aspecto de la Naturaleza buscaban la justificación en Dios y la religión. Para ellos seguía siendo Dios la explicación última de todos los fenómenos naturales, es inconcebible creer que la Ciencia y la Filosofía-Religión estaban ya separadas en aquel tiempo. Dicha separación empezó en el siglo XVII, pero se necesita-ron siglos para culminarla.
GALILEO GALILEI
Otro ejemplo sobre la visión de la Astronomía de la época nos muestra cómo la Ciencia no es como la comprendemos ahora y cómo las reflexiones sobre el heliocentrismo analizadas en el marco actual de las relaciones Ciencia-Religión son absolutamente desacertadas. Muer-to Galileo, a mediados del siglo XVII todavía había muchos astrónomos que seguían sin aceptar el modelo de Copér-nico y preferían el modelo de Tycho Brahe, modelo en el que el Sol gira alrede-dor de la Tierra y los demás planetas alrededor del Sol. Así lo muestra el astrónomo italiano Riccioli que en 1651 escri-bió el libro “Almagestum No-vum” en el que recopiló argumentos científicos a favor y en contra del copernicanismo. La principal razón experimental para objetar al modelo de Co-pérnico era que al girar la Tierra alrededor del Sol y comprobar que las posiciones re- lativas de las estrellas no cambiaban en dicho giro, sencillos cálculos geométricos obligaban a aceptar estrellas de tamaños gigantescas, co-losales, algo inconcebible para la época. Resulta curioso que defensores de Copérnico, como Christoph Rothmann y Philips Las-bergen, que no encontraban una justificación al problema del hipotético tamaño colosal de las estrellas, alegaban que Dios tenía la facultad de poder dotar de ese gigantesco tamaño a las estrellas. Es decir, los “revolucionarios” copernica-nos invocaban a Dios para resolver sus controversias astronómicas con los que no aceptaban el modelo de Copérnico.
Las reflexiones más extendidas que hay sobre la condena del heliocentrismo y el caso Galileo incumplen pilares fun-damentales en la forma de abordar la Historia de la Ciencia: la Historia está pa-ra entenderla, no para juzgarla y no po-demos analizar los hechos con la menta-lidad actual, hay que situarse en la época. Nadie discute que, de manera ob-jetiva, Galileo sufrió mucho e injustamen-te y que la condena del heliocentrismo por parte de la Iglesia Católica fue un error que afectó negativamente a la evo-lución de la Ciencia en los países cató-licos. Sin embargo, a la hora de estudiar y analizar aquellos impactantes hechos, si no colocamos como nudo central de dicho análisis cómo eran las relaciones de poder en aquel tiempo y el conoci-miento de lo que era y competía a la As-tronomía, Física, Filosofía y Teología de la época, las posibilidades de equivocar-nos son enormes. Es lo que ocurre con muchos de los análisis sesgados y sin rigor que se han hecho sobre aquella condena de 5 de Marzo de 1616.
ABC JOSÉ RAMÓN JIMÉNEZ CUESTA Catedrático De La Universidad De Granada
Si es criticable la actitud de la Iglesia Católica en la justificación de sus posiciones de 1616, también lo es la beligerancia con la que determinados autores han atacado a la Iglesia en sus relaciones con la Ciencia, intentando extrapolar injustificadamente las relaciones Ciencia-Religión de aquella época a épocas posteriores. Son las tesis que surgen a finales del siglo XIX a partir de los libros de Drapper (1874) y White (1896), de los que se deriva una visión sesgada del caso. Dicha visión se ha ido acentuando en el siglo XX conposiciones muy anticlericales sobre el tema que han llevado a creer erróneamente a un elevado por-centaje de población, incluso instruida, que Galileo fue torturado y/o quemado.
ENTENDER, NO JUZGAR LA HISTORIA
A finales del siglo XIX, y aún menos hoy, el concepto de Ciencia era muy diferente al de inicios del siglo XVII. Ni siquiera los “científicos” eran científicos como en el sentido actual. Galileo, Kepler y Newton consiguieron explicar “científicamente” algunos aspectos de la Naturaleza, pero seguían siendo personas no sólo religiosas, sino que cuando no conseguían explicar o entender algún aspecto de la Naturaleza buscaban la justificación en Dios y la religión. Para ellos seguía siendo Dios la explicación última de todos los fenómenos naturales, es inconcebible creer que la Ciencia y la Filosofía-Religión estaban ya separadas en aquel tiempo. Dicha separación empezó en el siglo XVII, pero se necesita-ron siglos para culminarla.
GALILEO GALILEI
Otro ejemplo sobre la visión de la Astronomía de la época nos muestra cómo la Ciencia no es como la comprendemos ahora y cómo las reflexiones sobre el heliocentrismo analizadas en el marco actual de las relaciones Ciencia-Religión son absolutamente desacertadas. Muer-to Galileo, a mediados del siglo XVII todavía había muchos astrónomos que seguían sin aceptar el modelo de Copér-nico y preferían el modelo de Tycho Brahe, modelo en el que el Sol gira alrede-dor de la Tierra y los demás planetas alrededor del Sol. Así lo muestra el astrónomo italiano Riccioli que en 1651 escri-bió el libro “Almagestum No-vum” en el que recopiló argumentos científicos a favor y en contra del copernicanismo. La principal razón experimental para objetar al modelo de Co-pérnico era que al girar la Tierra alrededor del Sol y comprobar que las posiciones re- lativas de las estrellas no cambiaban en dicho giro, sencillos cálculos geométricos obligaban a aceptar estrellas de tamaños gigantescas, co-losales, algo inconcebible para la época. Resulta curioso que defensores de Copérnico, como Christoph Rothmann y Philips Las-bergen, que no encontraban una justificación al problema del hipotético tamaño colosal de las estrellas, alegaban que Dios tenía la facultad de poder dotar de ese gigantesco tamaño a las estrellas. Es decir, los “revolucionarios” copernica-nos invocaban a Dios para resolver sus controversias astronómicas con los que no aceptaban el modelo de Copérnico.
Las reflexiones más extendidas que hay sobre la condena del heliocentrismo y el caso Galileo incumplen pilares fun-damentales en la forma de abordar la Historia de la Ciencia: la Historia está pa-ra entenderla, no para juzgarla y no po-demos analizar los hechos con la menta-lidad actual, hay que situarse en la época. Nadie discute que, de manera ob-jetiva, Galileo sufrió mucho e injustamen-te y que la condena del heliocentrismo por parte de la Iglesia Católica fue un error que afectó negativamente a la evo-lución de la Ciencia en los países cató-licos. Sin embargo, a la hora de estudiar y analizar aquellos impactantes hechos, si no colocamos como nudo central de dicho análisis cómo eran las relaciones de poder en aquel tiempo y el conoci-miento de lo que era y competía a la As-tronomía, Física, Filosofía y Teología de la época, las posibilidades de equivocar-nos son enormes. Es lo que ocurre con muchos de los análisis sesgados y sin rigor que se han hecho sobre aquella condena de 5 de Marzo de 1616.
ABC JOSÉ RAMÓN JIMÉNEZ CUESTA Catedrático De La Universidad De Granada
sábado, 19 de marzo de 2016
Crean producto natural para extender vida útil de pescados frescos
Investigadores de la Universidad Católica de Chile crearon un producto que extiende la conservación del pescado fresco, con base en recubrimientos comestibles elaborados con ingredientes 100 por ciento naturales, informaron hoy fuentes de la casa de estudios.
La investigación surgió de la necesidad de prolongar el estado óptimo de los pescados para su consumo y su mantenimiento en las cadenas de comercialización del país austral, uno de los mayores productores pesqueros a nivel mundial y el producto resultante ya fue probado en salmones.
"Se evita un aumento en la oxidación de los lípidos del alimento durante su almacenamiento, lo que ayuda a guardar el color y la calidad de lospescados", aseguró en un comunicado Loreto Valenzuela, académica de la Universidad Católica que lidera el proyecto, en el que participan también José Cuevas y Ricardo Pérez.
Según los investigadores, con su aplicación en los salmones de prueba se obtuvo un "retraso en el crecimiento de microorganismos durante la etapa de conservación", hasta en 22 días después de ser almacenados a una temperatura de cero grados Celsius.
Valenzuela destacó que esta tecnología "no sólo responde a una necesidad de la industria, al evitar pérdidas de pescados por oxidación de ácidos grasos o por aumento de contenido bacteriano, sino que satisface una demanda de los consumidores, que exigen alimentos naturales, frescos y con menos aditivos químicos".
En la misma línea, resaltó el impacto que este tipo de tecnología podría tener en los costos de envasado y distribución de los pescados frescos, ya que no se necesitarían envolturas plásticas adicionales al realizar el empaquetado.
En palabras de Valenzuela, lo anterior beneficiaría a las exportaciones del sector al permitir que los productos lleguen a lugares más lejanos.
De acuerdo con el Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos de la Universidad Católica, esta solución podría aplicarse en cualquier alimento de características similares en contenido proteico y lipídico, como las carnes rojas, los pollos y los mariscos.
Chile es uno de los mayores productores pesqueros del planeta, no obstante, el consumo de estos alimentos alcanza en promedio los 7 kilogramos por habitante al año en el país, a diferencia de Japón, con 69 kilos; España, con 40, y Perú, con 25, por ejemplo.
Actualmente, la industria de salmones del país austral, la segunda del mundo después de Noruega, enfrenta una de las mayores crisis de su historia con la aparición de un alga nociva en el mar que produce la muerte de los peces, lo que ha derivado en pérdidas de más de 36.000 toneladas en la región sureña de Los Lagos y su vecina región de Aysén. EFE
La investigación surgió de la necesidad de prolongar el estado óptimo de los pescados para su consumo y su mantenimiento en las cadenas de comercialización del país austral, uno de los mayores productores pesqueros a nivel mundial y el producto resultante ya fue probado en salmones.
"Se evita un aumento en la oxidación de los lípidos del alimento durante su almacenamiento, lo que ayuda a guardar el color y la calidad de lospescados", aseguró en un comunicado Loreto Valenzuela, académica de la Universidad Católica que lidera el proyecto, en el que participan también José Cuevas y Ricardo Pérez.
Según los investigadores, con su aplicación en los salmones de prueba se obtuvo un "retraso en el crecimiento de microorganismos durante la etapa de conservación", hasta en 22 días después de ser almacenados a una temperatura de cero grados Celsius.
Valenzuela destacó que esta tecnología "no sólo responde a una necesidad de la industria, al evitar pérdidas de pescados por oxidación de ácidos grasos o por aumento de contenido bacteriano, sino que satisface una demanda de los consumidores, que exigen alimentos naturales, frescos y con menos aditivos químicos".
En la misma línea, resaltó el impacto que este tipo de tecnología podría tener en los costos de envasado y distribución de los pescados frescos, ya que no se necesitarían envolturas plásticas adicionales al realizar el empaquetado.
En palabras de Valenzuela, lo anterior beneficiaría a las exportaciones del sector al permitir que los productos lleguen a lugares más lejanos.
De acuerdo con el Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos de la Universidad Católica, esta solución podría aplicarse en cualquier alimento de características similares en contenido proteico y lipídico, como las carnes rojas, los pollos y los mariscos.
Chile es uno de los mayores productores pesqueros del planeta, no obstante, el consumo de estos alimentos alcanza en promedio los 7 kilogramos por habitante al año en el país, a diferencia de Japón, con 69 kilos; España, con 40, y Perú, con 25, por ejemplo.
Actualmente, la industria de salmones del país austral, la segunda del mundo después de Noruega, enfrenta una de las mayores crisis de su historia con la aparición de un alga nociva en el mar que produce la muerte de los peces, lo que ha derivado en pérdidas de más de 36.000 toneladas en la región sureña de Los Lagos y su vecina región de Aysén. EFE
lunes, 29 de febrero de 2016
Crean medicamentos basados en células madre
El grupo de investigación NanoBioCel de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, en España, ha desarrollado un sistema biomimético que busca diseñar y desarrollar medicamentos adaptados a células madre, lo que permite mejorar su funcionalidad e incrementar su potencial terapéutico. Se trata de una alternativa terapéutica prometedora para enfermedades crónicas que en la actualidad carecen de tratamiento eficaz.
La terapia celular está siendo cada vez más utilizada para abordar distintas enfermedades. A diferencia de los medicamentos clásicos como los comprimidos o las cápsulas, los nuevos fármacos combinan los mejores biomateriales y células para crear sistemas de liberación de sustancias terapéuticas. La utilización de células madre (aquellas capaces de diferenciarse en cualquier tipo de células) ha supuesto un gran avance, siendo cada vez más utilizadas por muchos grupos de investigación. No obstante, para poder emplear todo el potencial de las células madre, es necesario diseñar y desarrollar sistemas que permitan su transporte e implantación adecuados.
Las células madre ofrecen una serie de ventajas respecto a otros tipos de célula, por lo que cada vez son más utilizadas en distintas áreas de la terapia celular. Se trata de células que secretan sustancias inmunomoduladoras, con capacidad de modificar el sistema inmune. Además, el organismo en el que se implantan no las reconoce como extrañas, pudiendo ser incorporadas en otras especies sin que produzcan el rechazo inmunológico. Por otro lado, son capaces de diferenciarse en varios tipos de célula, abriendo así el abanico de posibilidades que ofrecen a otras terapias como la medicina regenerativa.
En este trabajo del grupo de investigación NanoBioCel de la UPV/EHU se ha desarrollado un sistema biomimético, utilizando las células madre mesenquimales D1 modificadas genéticamente, para secretar eritropoietina (EPO). Las microcáspsulas, donde se inmovilizaron las células, fueron modificadas utilizando diferentes concentraciones de un péptido de adhesión para mejorar la supervivencia celular.
Actualmente, varios grupos están realizando investigaciones, incluidos ensayos clínicos, relacionadas con la microencapsulación celular, ya que se trata de una alternativa terapéutica prometedora para enfermedades crónicas que en la actualidad carecen de tratamiento eficaz. Por otro lado, la incorporación de células madre en esta tecnología ofrece nuevas posibilidades, facilitando la combinación de sistemas de secreción de medicamentos y la medicina regenerativa.
NanoBioCel es el grupo de investigación del Laboratorio de Farmacia y Tecnología Farmacéutica de la UPV/EHU.
La terapia celular está siendo cada vez más utilizada para abordar distintas enfermedades. A diferencia de los medicamentos clásicos como los comprimidos o las cápsulas, los nuevos fármacos combinan los mejores biomateriales y células para crear sistemas de liberación de sustancias terapéuticas. La utilización de células madre (aquellas capaces de diferenciarse en cualquier tipo de células) ha supuesto un gran avance, siendo cada vez más utilizadas por muchos grupos de investigación. No obstante, para poder emplear todo el potencial de las células madre, es necesario diseñar y desarrollar sistemas que permitan su transporte e implantación adecuados.
Las células madre ofrecen una serie de ventajas respecto a otros tipos de célula, por lo que cada vez son más utilizadas en distintas áreas de la terapia celular. Se trata de células que secretan sustancias inmunomoduladoras, con capacidad de modificar el sistema inmune. Además, el organismo en el que se implantan no las reconoce como extrañas, pudiendo ser incorporadas en otras especies sin que produzcan el rechazo inmunológico. Por otro lado, son capaces de diferenciarse en varios tipos de célula, abriendo así el abanico de posibilidades que ofrecen a otras terapias como la medicina regenerativa.
En este trabajo del grupo de investigación NanoBioCel de la UPV/EHU se ha desarrollado un sistema biomimético, utilizando las células madre mesenquimales D1 modificadas genéticamente, para secretar eritropoietina (EPO). Las microcáspsulas, donde se inmovilizaron las células, fueron modificadas utilizando diferentes concentraciones de un péptido de adhesión para mejorar la supervivencia celular.
Actualmente, varios grupos están realizando investigaciones, incluidos ensayos clínicos, relacionadas con la microencapsulación celular, ya que se trata de una alternativa terapéutica prometedora para enfermedades crónicas que en la actualidad carecen de tratamiento eficaz. Por otro lado, la incorporación de células madre en esta tecnología ofrece nuevas posibilidades, facilitando la combinación de sistemas de secreción de medicamentos y la medicina regenerativa.
NanoBioCel es el grupo de investigación del Laboratorio de Farmacia y Tecnología Farmacéutica de la UPV/EHU.
domingo, 28 de febrero de 2016
Historia mundial en un cuarzo
Un equipo de científicos de la Universidad de Southampton creó un medio de almacenamiento capaz de sobrevivir durante miles de millones de años y guardar toda la historia de la humanidad, concretamente todo lo que quepa en 360 terabytes, según publican en el portal phys.org.
Se trata de una nanoestructura de cristal de cuarzo creada por el Centro de Investigación Optoelectrónica de la Universidad, en la que han podido grabar y recuperar cinco dimensiones (5D) de datos digitales gracias a una técnica de pulsos láser liberados de forma ultrarrápida.
Este medio de almacenamiento, que fue presentado durante la ceremonia de clausura del Año Internacional de la Luz en México, puede soportar temperaturas de hasta mil grados centígrados y su vida útil podría ser "eterna" si estuviese expuesto a temperatura ambiente.
A una temperatura de 190 grados podrá aguantar casi 14 mil millones de años.
Dentro de esta pieza, ahora mismo se encuentra una copia de la Declaración Universal de los Derechos Humanos, la Óptica de Newton, la Carta Magna y la Biblia del Rey Jacobo (una tradución al inglés de la Biblia).
Los documentos fueron grabados con un láser de velocidad ultrarrápida (en fetomsegundos), produciendo pulsos extremadamente cortos e intensos de luz. El archivo se escribe en tres capas de puntos nanoestructurados separados por cinco micrómetros (una millonésima parte de un metro).
Los investigadores comparan la estructura con la Fortaleza de la Soledad de Superman, pues este medio de almacenamiento es muy similar a los cristales de memoria que se ven en las películas de este superhéroe, en el que los datos se graban a través de nanoestructuras autoensambladas creadas a partir de cuarzo fundido.
Sin embargo, en este medio, la información se graba en cinco dimensiones, relativas al tamaño, la orientación y a la forma tridimensional de estas nanoestructuras.
"Es emocionante pensar que hemos creado la tecnología para preservar los documentos e información de nuestra especie y almacenarlos en el espacio para generaciones futuras. Esta tecnología puede asegurar la última evidencia de nuestra civilización. Todo lo que nosotros hemos aprendido no será olvidado", declaró el profesor Peter Kazansky, investigador del proyecto histórico.
Se trata de una nanoestructura de cristal de cuarzo creada por el Centro de Investigación Optoelectrónica de la Universidad, en la que han podido grabar y recuperar cinco dimensiones (5D) de datos digitales gracias a una técnica de pulsos láser liberados de forma ultrarrápida.
Este medio de almacenamiento, que fue presentado durante la ceremonia de clausura del Año Internacional de la Luz en México, puede soportar temperaturas de hasta mil grados centígrados y su vida útil podría ser "eterna" si estuviese expuesto a temperatura ambiente.
A una temperatura de 190 grados podrá aguantar casi 14 mil millones de años.
Dentro de esta pieza, ahora mismo se encuentra una copia de la Declaración Universal de los Derechos Humanos, la Óptica de Newton, la Carta Magna y la Biblia del Rey Jacobo (una tradución al inglés de la Biblia).
Los documentos fueron grabados con un láser de velocidad ultrarrápida (en fetomsegundos), produciendo pulsos extremadamente cortos e intensos de luz. El archivo se escribe en tres capas de puntos nanoestructurados separados por cinco micrómetros (una millonésima parte de un metro).
Los investigadores comparan la estructura con la Fortaleza de la Soledad de Superman, pues este medio de almacenamiento es muy similar a los cristales de memoria que se ven en las películas de este superhéroe, en el que los datos se graban a través de nanoestructuras autoensambladas creadas a partir de cuarzo fundido.
Sin embargo, en este medio, la información se graba en cinco dimensiones, relativas al tamaño, la orientación y a la forma tridimensional de estas nanoestructuras.
"Es emocionante pensar que hemos creado la tecnología para preservar los documentos e información de nuestra especie y almacenarlos en el espacio para generaciones futuras. Esta tecnología puede asegurar la última evidencia de nuestra civilización. Todo lo que nosotros hemos aprendido no será olvidado", declaró el profesor Peter Kazansky, investigador del proyecto histórico.
lunes, 22 de febrero de 2016
Órganos humanos artificiales a partir de las máquinas de elaborar algodón de azúcar
Puede parecer una idea absurda, casi grotesca. ¿Fabricar órganos humanos artificiales mediante máquinas de elaborar algodón de azúcar? Tal cual no sería posible, por supuesto, pero el principio de funcionamiento de tales máquinas sí podría adaptarse para la construcción de otras capaces de elaborar órganos humanos artificiales, empezando por los más sencillos, como riñones, hígado y huesos.
Durante varios años, Leon Bellan, de la Universidad Vanderbilt, en Nashville, Tennessee, Estados Unidos, ha estado trasteando con máquinas de elaborar algodón de azúcar, haciendo que produjeran redes de diminutas hebras comparables en tamaño, densidad y complejidad a los patrones formados por los capilares, los pequeños vasos de paredes delgadas que suministran oxígeno y nutrientes a las células y que se llevan los residuos. Su objetivo ha sido fabricar redes de fibras que puedan ser usadas como plantillas a partir de las cuales fabricar los sistemas capilares necesarios para crear órganos artificiales de tamaño natural.
Bellan y sus colegas han tenido éxito en la utilización de esta técnica poco ortodoxa para producir un sistema capilar artificial tridimensional que pueda mantener viables y funcionales a células vivas durante más de una semana, lo cual es una considerable mejora sobre los métodos empleados en la actualidad.
Muchos especialistas de ingeniería de tejidos, incluyendo a Bellan, están actualmente centrando sus esfuerzos en investigar una clase de materiales descritos como hidrogeles, y en utilizar estos materiales como andamios para sostener células dentro de órganos artificiales tridimensionales.
Los hidrogeles son atractivos porque sus propiedades pueden ser ajustadas para que se parezcan mucho a aquellas de la matriz extracelular natural que rodea a las células en el cuerpo. A diferencia de los andamios sólidos de polímero, los hidrogeles permiten la difusión de los compuestos solubles necesarios; sin embargo, el oxígeno, los nutrientes y los residuos solo pueden desplazarse a lo largo de una distancia limitada a través del gel. Como resultado de ello, las células deben estar muy próximas (menos que el grosor de un cabello humano) a una fuente de nutrientes y oxígeno y a un sumidero para los desechos que producen, o de lo contrario se mueren de hambre o se ahogan.
Así, para generar tejidos que tengan el grosor que es normal en los órganos reales, y para mantener vivas a las células en todo el andamio, los investigadores deben construir una red de canales que permitan que los fluidos fluyan a través del sistema, simulando el sistema capilar natural. Y esto es muy difícil de lograr. Con los métodos tradicionales pueden requerirse semanas para que las células creen tal red.
La nueva técnica basada en máquinas de elaborar algodón de azúcar ofrece una solución potencial para todos estos problemas.
El método de hilado de algodón de azúcar puede producir canales que van de 3 a 55 micrones, con un diámetro medio de 35 micrones.
Los investigadores tejieron primero una red de hilos de PNIPAM usando una máquina que se parecía mucho a una de elaboración del citado dulce. Después mezclaron una solución de gelatina en agua (un líquido a 37 grados) y añadieron células humanas. La adición de una enzima usada habitualmente en la industria alimentaria (transglutaminasa, apodada como “pegamento de carne”) ocasiona que la gelatina adquiera una forma permanente de gel. La mezcla caliente se vierte sobre la estructura PNIPAM y se le mantiene en una incubadora a 37 grados. Finalmente, el gel que contiene células y fibras es retirado de la incubadora y se permite que se enfríe a temperatura ambiente, momento en el que las fibras empleadas a modo de andamio se disuelven, dejando en su lugar una red intrincada de canales a escala micrométrica. Los investigadores acoplan entonces bombas a la red y empiezan a hacer pasar por ellas medios de cultivo celular que contienen las sustancias y oxígeno necesarios.
Durante varios años, Leon Bellan, de la Universidad Vanderbilt, en Nashville, Tennessee, Estados Unidos, ha estado trasteando con máquinas de elaborar algodón de azúcar, haciendo que produjeran redes de diminutas hebras comparables en tamaño, densidad y complejidad a los patrones formados por los capilares, los pequeños vasos de paredes delgadas que suministran oxígeno y nutrientes a las células y que se llevan los residuos. Su objetivo ha sido fabricar redes de fibras que puedan ser usadas como plantillas a partir de las cuales fabricar los sistemas capilares necesarios para crear órganos artificiales de tamaño natural.
Bellan y sus colegas han tenido éxito en la utilización de esta técnica poco ortodoxa para producir un sistema capilar artificial tridimensional que pueda mantener viables y funcionales a células vivas durante más de una semana, lo cual es una considerable mejora sobre los métodos empleados en la actualidad.
Muchos especialistas de ingeniería de tejidos, incluyendo a Bellan, están actualmente centrando sus esfuerzos en investigar una clase de materiales descritos como hidrogeles, y en utilizar estos materiales como andamios para sostener células dentro de órganos artificiales tridimensionales.
Los hidrogeles son atractivos porque sus propiedades pueden ser ajustadas para que se parezcan mucho a aquellas de la matriz extracelular natural que rodea a las células en el cuerpo. A diferencia de los andamios sólidos de polímero, los hidrogeles permiten la difusión de los compuestos solubles necesarios; sin embargo, el oxígeno, los nutrientes y los residuos solo pueden desplazarse a lo largo de una distancia limitada a través del gel. Como resultado de ello, las células deben estar muy próximas (menos que el grosor de un cabello humano) a una fuente de nutrientes y oxígeno y a un sumidero para los desechos que producen, o de lo contrario se mueren de hambre o se ahogan.
Así, para generar tejidos que tengan el grosor que es normal en los órganos reales, y para mantener vivas a las células en todo el andamio, los investigadores deben construir una red de canales que permitan que los fluidos fluyan a través del sistema, simulando el sistema capilar natural. Y esto es muy difícil de lograr. Con los métodos tradicionales pueden requerirse semanas para que las células creen tal red.
La nueva técnica basada en máquinas de elaborar algodón de azúcar ofrece una solución potencial para todos estos problemas.
El método de hilado de algodón de azúcar puede producir canales que van de 3 a 55 micrones, con un diámetro medio de 35 micrones.
Los investigadores tejieron primero una red de hilos de PNIPAM usando una máquina que se parecía mucho a una de elaboración del citado dulce. Después mezclaron una solución de gelatina en agua (un líquido a 37 grados) y añadieron células humanas. La adición de una enzima usada habitualmente en la industria alimentaria (transglutaminasa, apodada como “pegamento de carne”) ocasiona que la gelatina adquiera una forma permanente de gel. La mezcla caliente se vierte sobre la estructura PNIPAM y se le mantiene en una incubadora a 37 grados. Finalmente, el gel que contiene células y fibras es retirado de la incubadora y se permite que se enfríe a temperatura ambiente, momento en el que las fibras empleadas a modo de andamio se disuelven, dejando en su lugar una red intrincada de canales a escala micrométrica. Los investigadores acoplan entonces bombas a la red y empiezan a hacer pasar por ellas medios de cultivo celular que contienen las sustancias y oxígeno necesarios.
¿Cómo cambiarán al mundo las ondas gravitacionales de Albert Einstein?
El descubrimiento de las ondas gravitacionales que predijo Albert Einstein hace más de 100 años en su teoría general de la relatividad puede ser uno de los acontecimientos científicos más importantes de nuestra época. Este descubrimiento cambiará nuestra forma de ver el universo, y es que, de hecho, ya no sólo lo podemos “ver”, detectar ondas gravitacionales hace que también lo podamos “oír”. Pero, ¿qué significa esto? ¿Cómo cambiarán al mundo las ondas gravitacionales de Albert Einstein?
La gravedad es provocada por concentraciones de masa y energía, es decir que las ondas gravitacionales están en todas partes, incluso entre la pantalla y tú, pero en ese caso son demasiado pequeñas para ser detectadas. Sin embargo, ahora podemos detectar masas muy grandes moviéndose a alta velocidad por las ondas gravitacionales que producen, como colisiones de estrellas o la formación de agujeros negros.
A partir de las ondas gravitacionales será posible estudiar el núcleo de un objeto astronómico, y no sólo sus capas externas como se ha venido haciendo hasta ahora. Además, será posible estudiar más respecto a los agujeros negros, que no emiten luz, pero sí generan ondas gravitacionales. En general podremos estudiar cualquier evento más allá de lo que la luz nos permite ver o el “gran universo oscuro”. Incluso, se dice que desde la creación del universo hay un gran “eco” de ondas gravitacionales remanentes producidas por el Big Bang, que se espera ser detectado pronto.
Esto nos abre las puertas a un mar de conocimiento, a un lado del universo prácticamente inexplorado, a comprender mejor nuestro futuro y escuchar mejor los ecos de nuestro pasado. Tal vez se podría que la detección de las ondas gravitacionales de Albert Einstein formará un “el gran ultrasonido del universo”, un hermoso mapa de algo que está por nacer.
La gravedad es provocada por concentraciones de masa y energía, es decir que las ondas gravitacionales están en todas partes, incluso entre la pantalla y tú, pero en ese caso son demasiado pequeñas para ser detectadas. Sin embargo, ahora podemos detectar masas muy grandes moviéndose a alta velocidad por las ondas gravitacionales que producen, como colisiones de estrellas o la formación de agujeros negros.
A partir de las ondas gravitacionales será posible estudiar el núcleo de un objeto astronómico, y no sólo sus capas externas como se ha venido haciendo hasta ahora. Además, será posible estudiar más respecto a los agujeros negros, que no emiten luz, pero sí generan ondas gravitacionales. En general podremos estudiar cualquier evento más allá de lo que la luz nos permite ver o el “gran universo oscuro”. Incluso, se dice que desde la creación del universo hay un gran “eco” de ondas gravitacionales remanentes producidas por el Big Bang, que se espera ser detectado pronto.
Esto nos abre las puertas a un mar de conocimiento, a un lado del universo prácticamente inexplorado, a comprender mejor nuestro futuro y escuchar mejor los ecos de nuestro pasado. Tal vez se podría que la detección de las ondas gravitacionales de Albert Einstein formará un “el gran ultrasonido del universo”, un hermoso mapa de algo que está por nacer.
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