Tecnología para no salirse de la carretera

El Sistema de Mantenimiento de Carril LKAS (Lane Keeping Assist System), previene al conductor de desviarse involuntariamente del carril. Esta tecnología instalada en algunos vehículos de la marca japonesa Honda, evitan múltiples accidentes derivados de problemas de sueño y cansancio.

La tecnología LKAS se basa en una cámara situada al lado del retrovisor interior detecta las líneas blancas del asfalto. Si el vehículo se desvía del carril de forma no intencionada alerta al conductor mediante señales visuales y sonoras. Si la trayectoria no es corregida, el sistema actúa sobre la dirección con un ligero movimiento de volante. Además, para completar la maniobra de colocación del vehículos, una vez en el centro del carril, es capaz de calcular el par motor óptimo para mantenerse en él.

Para evitar que el sistema se active en los casos en que el conductor realmente sí desea sobrepasar las líneas del margen, el LKAS se desactiva cuando el conductor mueve con la suficiente fuerza el volante como para indicar inequívocamente que no quiere cambiar de carril. Este sistema de seguridad activa funciona únicamente cuando los intermitentes no están funcionando al interpretar que se está realizando un cambio de carril voluntario

Fuente: muyinteresante

Combustible Solar

Cuando Noubar Afeyan, director general de Flagship Ventures en Cambridge, Massachusetts, se propuso inventar el combustible renovable ideal, decidió prescindir de los intermediarios. Los biocombustibles proceden, en última instancia, del dióxido de carbono y el agua, así que ¿por qué insistir en elaborarlos a partir de la biomasa—maíz, pasto o algas? "Lo que queríamos saber," afirma Afeyan, "es si podíamos diseñar un sistema capaz de convertir el dióxido de carbono directamente en cualquier combustible que quisiéramos."

La respuesta parece ser afirmativa, según apunta Joule Biotechnologies, la compañía que fundó Afeyan (también en Cambridge) para el diseño de este nuevo combustible. Mediante la manipulación y el diseño de genes, Joule ha creado microorganismos fotosintéticos que utilizan la luz solar para convertir el dióxido de carbono de manera eficiente en etanol o diesel—la primera vez que esto se ha hecho jamás, según señala la compañía. Joule cultiva los microbios en fotobioreactores que no necesitan agua dulce y ocupan sólo una fracción de los terrenos necesarios para los métodos basados en biomasa. Las criaturas secretan el combustible continuamente, por lo que su recolecta resulta sencilla. Los exámenes de laboratorio y los ensayos a escala reducida llevan a Afeyan a estimar que el proceso produciría 100 veces más combustible por hectárea que la fermentación de maíz para producir etanol, y 10 veces más que a partir de fuentes como los residuos agrícolas. Afirma que los costes podrían ser competitivos con los de los combustibles fósiles.

Si Afeyan tiene razón, los biocombustibles podrían ser una alternativa al petróleo en una escala mucho más amplia de lo que nunca hubiera parecido posible. El suministro de biocombustibles convencionales, tales como los derivados del maíz, se ve limitado por la gran cantidad de agua y tierras agrícolas necesarias para cultivar las plantas de las que están hechos. Y mientras que los biocarburantes avanzados requieren menos agua y no necesitan tierra de alta calidad, su potencial está limitado por los procesos múltiples, y de alto coste, necesarios para fabricarlos. Como resultado, la Agencia Internacional de Energía estima que en 2050, el biodiesel y el etanol sólo cubrirán el 26 por ciento de la demanda mundial de combustible para el transporte.

Los bioingenieros de Joule han equipado a sus microorganismos con un interruptor genético que limita el crecimiento. Los científicos les permiten multiplicarse sólo un par de días antes de activar el interruptor para desviar la energía de los organismos del crecimiento a la producción de combustible. Mientras que otras compañías tratan de cultivar la mayor cantidad de biomasa posible, Afeyan afirma querer "generar la menor cantidad de biomasa que pueda." A nivel retrospectivo, el método podría parecer obvio. De hecho, la startup Synthetic Genomics y un grupo académico en el Instituto de Biotecnología de la Universidad de Minnesota también están trabajando para que los combustibles se fabriquen directamente del dióxido de carbono. Joule espera tener éxito gracias al desarrollo de sus organismos y de sus fotobiorreactores desde cero, para que así funcionen perfectamente juntos.

Aún así, es una estrategia arriesgada, puesto que se aparta de los procesos ya establecidos. Por lo general, las startups se establecen con la determinación de hacer algo novedoso, afirma James Collins, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Boston y miembro del comité científico asesor de Joule, "y rápidamente pasan a tratar de encontrar algo que funcione ... algo no tan novedoso y que esté bien establecido." Afeyan, sin embargo, ha hecho que la empresa siga al frente de la innovación. Este verano, pasará de hacer ajustes a escala de laboratorio a una planta piloto al aire libre que en la actualidad se encuentra bajo construcción en Leander, Texas.

Tanto como capitalista de riesgo y técnico—que recibió su doctorado en ingeniería química de MIT en 1987—Afeyan es plenamente consciente de los retos a la hora de demostrar que un nuevo proceso puede operar económicamente y generar combustible en grandes volúmenes. Para minimizar los riesgos financieros, dirigió a Joule hacia un proceso modular que no requiere la instalación de plantas de demostración grandes y costosas.

"No estoy diciendo que sea fácil, o que esté a la vuelta de la esquina, porque llevo haciendo esto desde hace mucho tiempo", señala Afeyan. No obstante, cree que Joule tiene algo grande entre manos: un combustible renovable que podría competir con los combustibles fósiles en cuanto a costes y a escala. Afirma: "Tenemos los elementos de una tecnología potencialmente transformadora".

Fuente: technology Review

Inauguran la instalación de microscopía más avanzada de España

Se acaba de abrir el Laboratorio de Microscopía Avanzada de Zaragoza (LAZ), que permitirá a los investigadores la observación de materiales a un tamaño minúsculo para controlar y analizar sus propiedades. Se trata de la instalación de estudios mícrométricos más avanzada de nuestro país y servirá para desarrollar biosensores, biotecnología, nuevos materiales, innovaciones en automoción, etc. En el Campus Ebro de la Universidad de Zaragoza se acaba de inaugurar el nuevo edificio de Institutos Universitarios de Investigación, que alberga el Laboratorio de Microscopía Avanzada (LMA). Se trata la instalación más importante de España en microscopía, pues acoge uno de los microscopios más avanzados del mundo por su resolución. Esta nueva institución pertenece al Mapa de Instalaciones Científicas y Tecnológicas Singulares (ICTS).

El LMA permitirá a los investigadores la observación de materiales a un tamaño minúsculo para controlar y analizar sus propiedades. De este modo podrán desarrollar tecnología específica como nuevos dispositivos informáticos, biosensores para detectar virus o proteínas, nuevos materiales gracias a la observación y manipulación microscópica que avanzará en áreas como la farmacología, biomedicina, biotecnología, electrónica, nanotecnología agroalimentación, y otras aplicaciones en sectores económicos como por ejemplo las energía renovables y la automoción.

Sincrotrón, GRANTECAN...

En los últimos meses se han puesto en marcha dos importantes ICTS: el Gran Telescopio Canarias y el Sincrotrón Alba de Barcelona, a los que se suma ahora el LMA. El Mapa de ICTS hasta 2025 supone una inversión total de 3.800 millones de euros, de los que hasta la fecha ya se han invertido casi 900.

Como explican desde el ministerio, "las ICTS son una herramienta experimental de vanguardia, de alto valor añadido, al servicio de la comunidad científica, tecnológica e industrial y de las administraciones. Son únicas en España por su contenido y sus prestaciones, de utilidad para el sistema de I+D+i de nuestro país y de los investigadores, avanzada científica y tecnológicamente, imprescindible para realizar determinadas investigaciones y/o desarrollos tecnológicos". "Su construcción y/o conservación es prioritaria" apuntan.

Fuente: Muyinteresante

Desalación con energía solar

Arabia Saudí cubre gran parte de sus necesidades de agua potable mediante la eliminación de la sal y otros minerales del agua marina. En la actualidad, el país tiene previsto utilizar uno de sus recursos más abundantes para hacer frente a su escasez de agua dulce: el sol. La agencia nacional de investigación de Arabia Saudí, la Ciudad para la Ciencia y la Tecnología del rey Abdulaziz (la KACST, en sus siglas en inglés), está construyendo lo que será la mayor planta mundial de desalinización mediante energía solar en la ciudad de Al-Khafji.

La planta utilizará un nuevo tipo de tecnología de concentración solar fotovoltaica (FV), así como nuevas tecnologías de filtración de agua, que la KACST ha desarrollado junto a IBM. Cuando se haya completado a finales de 2012, la planta producirá 30.000 metros cúbicos de agua desalada al día para satisfacer las necesidades de 100.000 personas.

El objetivo principal de la KACST es reducir el coste de la desalinización del agua. La mitad de los gastos de funcionamiento de una planta de desalación en la actualidad provienen del consumo de la energía, y la mayoría de las plantas actuales funcionan con combustibles fósiles. Dependiendo del precio del combustible, producir un metro cúbico cuesta en la actualidad entre 40 y 90 centavos.

La reducción de costes no es la única razón por la que llevamos soñando con la unión de las energías renovables y el proceso de desalación durante décadas, afirma Lisa Henthorne, directora de la Asociación Internacional de Desalación. "Será buena cualquier cosa que podamos hacer para reducir este coste a lo largo del tiempo, o para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociados con ese consumo de energía", afirma Henthorne. "Esta es realmente una demostración con el fin de pulir los errores, y ver si las tecnologías pueden funcionar bien juntas."

Si bien la nueva tecnología FV concentrada podría generar electricidad a precios asequibles, la energía solar todavía cuesta más que los combustibles fósiles en muchas partes del mundo. No obstante, a pesar de los altos costes, utilizarla para los procesos de desalinización tiene sentido, señala Henthorne. "No lo hacemos porque sea lo más barato ahora mismo, sino porque sería lo más barato a largo plazo."

Las plantas de desalinización suelen utilizar procesos de destilación. La mayoría de las plantas de próxima apertura, entre ellas la de Al-Khafji, utilizarán un proceso llamado ósmosis inversa, que hace pasar el agua marina a través de una membrana de polímero y utilizando la presión para filtrar la sal. Ambos métodos son de alto consumo energético. Arabia Saudí, el principal productor de agua desalinizada en el mundo, utiliza 1,5 millones de barriles de petróleo al día en sus plantas, según Arab News.

La FV concentrada de la nueva planta y los sistemas de ósmosis inversa utilizarán materiales avanzados y desarrollados por IBM para la fabricación de chips de ordenador.

En una instalación fotovoltaica concentrada, las lentes o espejos enfocan la luz del sol en unas células solares ultra-eficientes que convierten la luz en electricidad. La idea es reducir los costes al utilizar menos materiales semiconductores de células solares. Sin embargo, al multiplicar la energía del sol cientos de veces se crea una gran cantidad de calor. "Si no enfriamos el dispositivo, se terminan sobrecalentando los circuitos y podemos destruirlos", afirma Sharon Nunes, que ocupa la vicepresidencia de Grandes Innovaciones Verdes de IBM. La solución de IBM consiste en utilizar un metal líquido altamente conductor—una aleación de galio indio—en la parte inferior de los chips de ordenador de silicio para extraer el calor. Al usar este metal líquido, los investigadores han sido capaces de concentrar el poder del sol 2.300 veces sobre un dispositivo solar de un centímetro cuadrado. Eso es tres veces superior a lo que es posible con los sistemas de concentración actuales, afirma Nunes.

Para la desalinización, IBM ha trabajado con investigadores de la Universidad de Texas en Austin para desarrollar una membrana sólida que hace que la ósmosis inversa sea más eficiente en cuanto a energía. La desalinización se lleva a cabo hoy día con membranas de poliamida que acaban atascándose con el aceite y los organismos del agua marina. El cloro utilizado para el tratamiento previo del agua marina también acaba descomponiendo las membranas con el paso del tiempo.

La nueva membrana de polímero contiene alcoholes de hexafluoro, un material que IBM utiliza para los patrones de los circuitos de cobre en los chips de ordenador. A un pH elevado, los grupos de flúor se cargan y protegen la membrana contra el cloro y las obstrucciones. Como resultado, el agua fluye a través de ellas entre un 25 y un 50 por ciento más rápidamente que a través de las membranas de ósmosis inversa usadas en la actualidad, según señala IBM.

La nueva membrana elimina el 99,5 por ciento de la sal en el agua marina. Esto es comparable con las membranas de poliamida convencionales, afirma Menachem Elimelech, presidente de ingeniería química en la Universidad de Yale. "Hay que lograr este alto nivel de rechazo, de lo contrario no podríamos conseguir una buena calidad de agua con sólo una pasada, y habría que desalar de nuevo".

La planta desalinizadora de Al-Khafji es el primer paso dentro de un programa de energía solar de tres pasos puesto en marcha por la KACST para reducir los costes de la desalinización. El segundo paso será una instalación de 300.000 metros cúbicos, y en la tercera fase participarán varias plantas de desalinización mediante energía solar localizadas en diversos puntos.

Fuente: technology review

El 4G deja de ser sólo para los teléfonos

Verizon se está preparando para lanzar su próxima tecnología de red, llamada Long Term Evolution (LTE), a finales de este año. Aunque Verizon, claro está, seguirá vendiendo teléfonos para esta cuarta generación de redes (4G), también la está construyendo para muchos otros tipos de dispositivos.

La LTE funcionará bajo el espectro anteriormente utilizado para enviar señales de televisión, cuya licencia el gobierno de los EE.UU vendió a Verizon en 2008. La compañía espera poder dar cobertura a unos 100 millones de usuarios a finales de año. No obstante la saturación del mercado de la telefonía móvil hace que Verizon también tenga la esperanza de que la tecnología inalámbrica se utilice en muchos otros tipos de dispositivos. "Queremos alcanzar una penetración del 500 al 600 por ciento", afirma el vicepresidente ejecutivo y director tecnológico, Richard Lynch. Esto significaría un promedio de cinco o seis dispositivos inalámbricos por persona.

La LTE promete una mayor velocidad y una menor latencia que las redes existentes. Lynch señala que los usuarios podrían conseguir un rendimiento uniforme y fiable de entre cinco a 12 megabits por segundo—significativamente más rápido que muchas conexiones por cable en la actualidad. Lynch espera que los datos viajen de ida y vuelta en 25 a 30 milisegundos, una quinta parte de la latencia de la red actual.

Lynch también prevé que los usuarios podrían utilizar la red inalámbrica 4G de Verizon para sus automóviles, ordenadores, televisores y otros electrodomésticos, así como con los teléfonos móviles normales. Entre otros dispositivos, la compañía ha puesto a prueba enchufes de pared y enchufes múltiples que incluyen capacidades inalámbricas 4G. Esto podría permitir nuevas formas de monitorización en el hogar y gestión de energía.

Un problema potencial viene dado por el hecho de que no todos estos aparatos estarán bajo el control de Verizon. Cuando la empresa compró el espectro de 700 megahercios, tuvo que acceder a abrir su red a dispositivos fabricados por otras compañías. Estos dispositivos aún debe ser puestos a prueba y certificados para asegurarse de que funcionan con seguridad en la red, aunque los desarrolladores de otras compañías tendrán más libertad.

La semana pasada, la empresa comenzó la construcción de un nuevo laboratorio en Waltham, Massachusetts, donde planea permitir a los desarrolladores de otras compañías que creen y pongan a prueba los dispositivos para la red LTE en condiciones reales simuladas.

Otra diferencia clave de la red LTE es que funciona con el protocolo de Internet (IP). Lynch afirma que la voz se tramite como una aplicación a lo largo de la nueva red. (Verizon utilizará VoIP para ofrecer llamadas de voz.) Un sistema IP completo también permitirá el uso de protocolos seguros. Además, deshacerse de aquellos componentes que no sean IP también debería facilitar la compatibilidad de los dispositivos.

Jeff Kagan, analista independiente del sector inalámbrico y de telecomunicaciones, espera que los usuarios adopten los nuevos dispositivos inalámbricos 4G. Desde que Apple creó un mercado de datos para dispositivos móviles con el iPhone, afirma, los usuarios se han acostumbrado a las conexiones de datos móviles. El creciente éxito del 3G para lectores electrónicos es sólo un ejemplo, afirma. Cuando los usuarios puedan obtener datos con mayor rapidez y fiabilidad, según cree Kagan, querrán unos tipos de dispositivos que se conecten a Internet con una banda incluso más ancha.

Arogyaswami Paulraj, profesor de Stanford que ha trabajado en la LTE y en una tecnología 4G perteneciente a la competencia llamada WiMax, afirma que tiene sentido centrarse en aplicaciones de datos, ya que los ingresos procedentes de los datos inalámbricos superan a los de la voz en muchas partes del mundo. Sin embargo, Paulraj piensa que Verizon no debe tomarse muy a la ligera el tema de sus necesidades de ancho de banda. Un gran éxito como el iPhone podría dejar a Verizon en una posición débil, afirma, y añade que "la LTE es una buena tecnología, aunque su problema es la falta de espectro."

Lynch reconoce que una gran cantidad de nuevos dispositivos inalámbricos podrían acabar comiéndose cualquier ancho de banda que se gane con la tecnología 4G. "Nunca habrá suficiente ancho de banda para mi visión de lo que puede hacerse a nivel de tecnología inalámbrica", afirma. Sin embargo, cree que gran parte del tráfico inalámbrico nuevo procederá de dispositivos simples basados en IP y que envíen una cantidad relativamente pequeña de datos a través de la red—tendrán que estar conectados, aunque no consumirán mucho ancho de banda.

Fuente: technology Review

El LHC obtiene resultados espectaculares

En menos de un mes de funcionamiento, el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) ha obtenido resultados espectaculares, entre otros la detección de partículas como el bosón W, una de las responsables de la interacción débil en la naturaleza. Los científicos prevén confirmar asimismo la existencia de partículas supersimétricas, con lo que se “podría dar una explicación a la materia oscura”, que compone alrededor de un cuarto del Universo

Los físicos de partículas de todo el mundo están viviendo momentos emocionantes. El LHC (Gran Colisionador de Hadrones) ha alcanzado la energía más alta jamás lograda hasta el momento para colisionar artificialmente haces de partículas, lo cual augura importantes descubrimientos.

El británico Nick Ellis, responsable de la selección de datos de ATLAS (uno de los cuatro experimentos del LHC) avanzó la semana pasada en Valencia los primeros resultados obtenidos y las perspectivas de nuevos hallazgos científicos.

El científico reveló que, en menos de un mes de funcionamiento, ya se han detectado partículas como el bosón W, una de las responsables de la interacción débil en la naturaleza cuyo descubrimiento requirió meses de análisis en experimentos anteriores.

Ellis fue invitado a participar en uno de los coloquios que organiza el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto del CSIC y la Universitat de València), que junto al Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC), el Institut de Fisica d’Altas Energies (IFAE, consorcio entre la Generalitat de Catalunya y la Universitat Autònoma de Barcelona) y la Universidad Autónoma de Madrid ha participado en la construcción de detectores y el análisis de datos de ATLAS.

Según Ellis, tras el accidente con el helio superfluido en 2008 ya superado, los científicos están gratamente sorprendidos por la respuesta del acelerador ya que, en el poco tiempo (desde el pasado 30 de marzo) que lleva funcionando a una energía de colisión de 7 TeV (1 Teraelectronvoltio = un billón de electronvoltios), “se han podido detectar bosones W”.

El bosón W es una de las partículas responsables de la interacción débil (una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza) cuyo descubrimiento constituyó uno de los mayores éxitos en los años 80 del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas, organismo que gestiona el LHC), y supuso el Nobel de Física a Carlo Rubbia y Simon van der Meer tras un prolongado análisis.

Partículas supersimétricas

Ahora bien, al operar a niveles de energía mucho más elevados, el LHC ha sido capaz de reproducir estos resultados en menos de un mes de funcionamiento. A partir de estos “espectaculares resultados”, los científicos son “tremendamente optimistas previendo poder llevar a cabo fascinantes descubrimientos en el LHC”, aseguró Ellis. En los dos años que se mantendrá operando a la energía actual, los investigadores de ATLAS esperan obtener datos que confirmen la existencia de partículas supersimétricas, con lo que se “podría dar una explicación a la materia oscura”, que compone alrededor de un cuarto del Universo.

Sin embargo, según Ellis, “a pesar de tan prometedor comienzo, el (bosón de) Higgs será muy difícil de observar a estas energías”, por lo que los científicos previsiblemente deberán esperar hasta que el LHC alcance la energía final para la cual está diseñado, 14 TeV (7 TeV por haz de partículas), algo que ocurrirá probablemente en 2013. El bosón de Higgs es, según la teoría, el responsable de conferir masa al resto de partículas, aunque su existencia no haya sido todavía comprobada experimentalmente. Pero, además del Higgs, los científicos confían en detectar nuevas partículas o, incluso nuevas dimensiones espaciales, algo “fundamental para unificar la gravedad con el resto de fuerzas”, remarcó Ellis

Más allá del modelo estándar

Y es que el LHC “es una máquina para descubrir”, para abrir nuevas puertas más allá del modelo estándar, el paradigma actual que describe las interacciones entre las partículas fundamentales conocidas. “Esta teoría funciona bien a una determinado escala de energía, pero cuando ésta se incrementa, ya no es consistente”, manifestó el físico británico. Por eso, el LHC es el instrumento adecuado para “buscar algo diferente de lo que está escrito en los libros de física actuales”, exigiendo para ello una mentalidad abierta por parte de los científicos.

En esta búsqueda de lo desconocido el sistema de selección de datos (denominado Trigger) juega un papel fundamental. Entre la enorme cantidad de datos resultantes de las colisiones (según Ellis, los procedentes de un solo detector de ATLAS suponen un volumen similar al del tráfico diario de comunicaciones telefónicas en todo el mundo), se seleccionan sólo aquellos que pueden revelar nuevos fenómenos. Como responsable del Trigger de ATLAS, Ellis reconoció que su desarrollo es específico para estos experimentos, aunque el trabajo en este sistema de toma de decisiones ultrarrápido es un “magnífico entrenamiento” para estudiantes que posteriormente desarrollarán su carrera en el campo de la Electrónica o la Computación.

En cuanto a la participación española en el LHC, que se coordina a través del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN, Consolider 2010), Ellis la consideró “extremadamente positiva”. Además de los centros participantes en ATLAS, en CMS participan el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-Universidad de Cantabria) la Universidad de Oviedo y la Autónoma de Madrid. En LHCb, participan la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat Ramon Llull (URL) y el Instituto Galego de Física de Altas Enerxias (IGFAE, Universidad de Santiago de Compostela), centro que, junto al CIEMAT, participa también en ALICE. España dispone además de un Puerto de Información Científica (PIC) del sistema de computación GRID, un consorcio formado por la Generalitat de Catalunya, el CIEMAT, la Universitat Autònoma de Barcelona y el IFAE.

Fuente: tendencias21

Un ataque doble contra el cáncer

El año pasado sucedió algo por primera vez dentro de la ingeniería de anticuerpos—la Comisión Europea aprobó un nuevo medicamento contra el cáncer llamado Removab (catumaxomab), un anticuerpo especialmente diseñado para atrapar tanto las células cancerígenas como las inmunes de forma que la célula inmune pueda matar a la cancerígena. (El medicamento está siendo sometido a pruebas para la aprobación por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU.)

Un nuevo grupo de moléculas de complejidad similar, conocidas como “anticuerpos biespecíficos” por su capacidad para llevar a cabo dos cosas al mismo tiempo, se encuentra en la actualidad en fase de pruebas clínicas. Los dos brazos de estos anticuerpos funcionan en conjunto para tratar el cáncer y otras enfermedades, uniendo dos tipos de células. Al igual que ocurre con el Removab, esto supone la captura de dos tipos distintos de receptores en la superficie de la célula, o la utilización de un brazo para distribuir medicamentos a células específicas que el otro brazo haya capturado.

Los científicos afirman que este tipo de ataque por dos frentes puede hacer que las terapias anti cáncer actuales sean más potentes y ayuden a combatir la resistencia a los fármacos, un problema que sufren algunas terapias contra el cáncer especialmente dirigidas. “Si puedes incluir dos tratamientos en una molécula, puedes acabar poseyendo un medicamento más activo y puedes entregarlo a la FDA más rápidamente,” afirma Carlos Barbas, presidente del Instituto Skaggs para Biología Química en el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California.

Aunque el concepto de anticuerpos biespecíficos es conocido desde hace décadas, el método no ha disfrutado de éxito clínico hasta muy recientemente. Los avances dentro de este campo se han visto acelerados por nuevas formas de diseñar y fabricar los anticuerpos, que toman partido de los avances en la ingeniería de proteínas, así como del éxito de los anticuerpos de un único objetivo, tales como el herceptin, y que ya se encuentran en el mercado. “La aprobación europea del anticuerpo Trion proporciona una prueba de principio de que esta tecnología funciona,” señaló Tariq Ghayur, científico senior principal en Abbot Laboratories, en Worcester, Massachusetts, durante una conferencia en Boston organizada por el Consejo de Biotecnología de Massachusetts el miércoles. “Creo que durante los próximos años, veremos muchos avances en este área.”

El herceptin, un anticuerpo utilizado para tratar algunos tipos de cáncer de pecho y otros tipos de cáncer, ha sido uno de los primeros casos de éxito dentro de los tratamientos contra el cáncer especialmente dirigidos. Administrado principalmente a mujeres cuyo cáncer sobre-expresa un receptor llamado HER2, el anticuerpo se vincula al receptor, animando al sistema inmunitario para que ataque a la célula.

Los anticuerpos biespecíficos más novedosos también se dirigen al HER2, pero de forma distinta. Merrimack Pharmaceuticals, una startup de Cambridge, Massachusetts, ha desarrollado un candidato de anticuerpo biespecífico llamado M-111. Un brazo se vincula al receptor HER2, y el otro se vincula a un receptor relacionado llamado HERB3. Al vincular los dos, se evita que ambos receptores se unan y activen una vía de señalización importante dentro de la supervivencia de la célula. El medicamento se encuentra actualmente en una fase inicial de pruebas clínicas para tipos de cáncer que sobreexpresen el HER2.

Uno de los problemas del herceptin es que los tumores pueden desarrollar resistencia al fármaco, un problema que los anticuerpos biespecíficos quizá podrían solventar. “El cáncer a menudo se escapa de los tratamientos especialmente dirigidos contra él gracias al descenso en la regulación del objetivo o mediante su mutación,” afirma Barbas. “Las probabilidades de escapar frente a un fármaco que golpee al cáncer desde múltiples frentes son mucho menores puesto que el cáncer no puede mutar dos receptores a la vez.”

Aunque el M-111 tiene el mismo objetivo que el herceptin, actúa de forma distinta, utilizando el HER2 sólo como marcador para células cancerígenas en vez de como objetivo de la actividad inducida por el fármaco. Ulrik Nielsen, director científico en Merrimack, afirma que puesto que el anticuerpo funciona a través de distintos mecanismos, el M-111 podría distribuirse junto al herceptin. De hecho, señala, podría probar su efectividad a la hora de destruir células cancerígenas que se hayan hecho resistentes al herceptin.

Otro anticuerpo biespecífico actualmente bajo pruebas clínicas en Pfizer sigue un método similar. Se vincula a dos moléculas que favorecen el crecimiento de los vasos sanguíneos que alimentan los tumores: la VEGF, una proteína que actúa como objetivo del popular medicamento Avastin, y la ANG-2. Si el tumor evoluciona y genera resistencia a una, el medicamento aún puede atacar a la otra.

La combinación de la acción de dos anticuerpos también podría ser más económica para las compañías farmacéuticas y para los pacientes. La puesta a prueba de dos fármacos experimentales por separado y después en conjunto tiene un precio prohibitivo. Además los fármacos que ya existen en el mercado son extremadamente costosos. “Las combinaciones de fármacos monofuncionales no es algo que nos podamos permitir—un tratamiento con herceptin puede costar hasta 200.000 dólares,” señala Barbas, cuya investigación condujo al desarrollo del anticuerpo de Pfizer que ahora se encuentra en fase de pruebas clínicas. “Necesitamos incluirlo todo en un único paquete proteínico que pueda ser manufacturado y distribuido entre los pacientes con el mismo coste que un único anticuerpo.”

Fuente: Technology Review

Unos diminutos taladros para atacar a los tumores más duros

Un nuevo método para el tratamiento del cáncer de hueso se está poniendo a prueba en perros.

A principios de febrero, Melissa Dauvalt notó que su San Bernardo, Juno, tenía un bulto en una de sus patas delanteras que le hacía cojear. Las pruebas confirmaron que el perro había desarrollado un osteosarcoma, un tumor óseo agresivo y difícil de tratar que ocurre con más frecuencia en niños adolescentes y perros de razas grandes. Dauvalt es veterinaria, por lo que sabía que el tratamiento más eficaz sería la amputación. Sin embargo no podía soportar la idea de que su perro, de 165 libras de peso, tuviese que caminar usando sólo tres patas. "Es un perro grande," afirma Dauvalt. "La amputación no era una opción que quisiera considerar."

De ese modo, Dauvalt ofreció a su perro como voluntario dentro de un ensayo clínico en la Universidad Texas A&M, donde un grupo de veterinarios está probando una nueva tecnología capaz de emitir radiación directamente sobre tumores en huesos sólidos. Durante un procedimiento de dos horas llevado a cabo el 12 de marzo, los veterinarios utilizaron un taladro del tamaño de un cepillo de dientes eléctrico para inyectar un isótopo radioactivo directamente dentro del tumor, con la esperanza de poder contraerlo sin por ello dañar los tejidos colindantes. Todo lo aprendido tras la experiencia con Juno—y con otros perros durante las pruebas—ayudará a los científicos a determinar si tales tratamientos de radiación altamente orientados también podrían funcionar en humanos.

El osteosarcoma afecta a alrededor de 900 personas cada año en los Estados Unidos, aproximadamente la mitad de las cuales son menores de 20 años, según la Sociedad Americana del Cáncer. Algunos tumores se pueden eliminar con eficacia, pero lo que hace que la enfermedad sea tan devastadora es su tendencia a la dispersión: Uno de cada cuatro casos de nuevo diagnóstico ya ha sufrido metástasis, y la tasa de supervivencia a largo plazo es inferior al 25 por ciento, afirma Crystal Mackall, jefa de la Unidad de Oncología Pediátrica del Instituto Nacional del Cáncer.

El osteosarcoma es genéticamente similar en perros y humanos, por lo que las pruebas llevadas a cabo por los veterinarios suponen un importante laboratorio para la investigación de terapias humanas. "Los perros desarrollan cáncer de forma natural, y comparten nuestro entorno," señala Melissa Paoloni, científica del Programa de Oncología Comparativa del NCI. Esto ofrece la oportunidad de probar nuevos tratamientos potenciales en sujetos que no sean roedores, los cuales tienen que ser modificados para desarrollar el cáncer y, por lo tanto, probablemente no reflejen con exactitud la experiencia humana. Cerca de 6.000 nuevos casos de osteosarcoma canino son diagnosticados cada año, según la Fundación Nacional de Cáncer Canino.

El taladro fue idea de Stan Stearns, fundador y presidente de Valco Instruments, fabricante de productos sanitarios con sede en Houston. Stearns perdió a su San Bernardo, Gabriel, debido a un osteosarcoma en 2008. Después de dedicar un año a salvar la vida de Gabriel, Stearns llegó a la conclusión de que la radiación de haz externo—el tipo de radiación que comúnmente se utiliza para tratar el cáncer—no era realmente eficaz con los tumores de hueso, y suponía un riesgo demasiado alto para los tejidos sanos colindantes. Sin embargo, después de leer sobre una serie de experimentos que habían utilizado herramientas de biopsia para suministrar medicamentos directamente a los huesos, tuvo una revelación. "Valco había desarrollado un catéter que, pensé, podría ser la base de un taladro lo suficientemente flexible como para usarse alrededor de las esquinas," excavar entre los huesos, y proporcionar la radiación directamente a los tumores, señala Stearns.

Los ingenieros de Valco desarrollaron el taladro en cuestión de meses, y más tarde se asociaron con la startup IsoTherapeutics, cerca de Angleton, Texas, para formular la solución radiactiva. IsoTherapeutics fue fundada en 2005 por dos veteranos de Dow Chemical, que se propusieron desarrollar "radiofármacos"—compuestos radiactivos destinados a reducir los tumores. Combinaron un radioisótopo llamado itrio-90 con una fórmula patentada que evita que el compuesto viaje más allá del tumor. El taladro hace varios pequeños agujeros en el hueso que rodea al tumor y, a continuación, libera cantidades microscópicas del compuesto en cada agujero. Puesto que el itrio-90 emite beta partículas de alta energía, "podemos cubrir todo el tumor con una dosis mínima," afirma Keith Frank, cofundador de IsoTherapeutics. Además, el itrio-90 no emite radiación gamma, con lo que se reduce riesgo de exposición a la radiación para las personas que trabajan con el compuesto.

Los veterinarios de Texas A&M que llevaron a cabo el procedimiento con Juno se guiaron por un escáner PET/CT de alta potencia. "Pudimos ver el contorno de la pierna a la perfección," señala Fossum. Después de que el equipo hubiese inyectado un agente de contraste capaz de unirse a la glucosa en los tumores, el escáner PET/CT "nos mostró dónde inyectar el radioisótopo," afirma Theresa Fossum, profesora de cirugía veterinaria en la universidad.

Hasta el momento, un total de dieciséis perros han sido tratados con el procedimiento experimental dentro de varias escuelas de veterinaria, afirma Frank. Aunque es demasiado pronto para cuantificar los resultados, señala, "siempre observamos una reducción del dolor, y sin duda un aumento en la cuota de supervivencia." Frank cree que el procedimiento también funcionará con otros tipos de tumores en los huesos. IsoTherapeutics se encuentra actualmente en conversaciones con investigadores que quieran probar la técnica en mujeres con cáncer de mama que se haya extendido por metástasis a los huesos, afirma Frank.

En cuanto a Juno, pudo caminar sin cojear 10 días después del tratamiento. Se someterá a quimioterapia para atacar cualquier tipo de células cancerosas latentes, y después se le hará un escáner de seguimiento en aproximadamente seis meses. Su propietaria, Dauvalt, afirma que no se arrepiente, independientemente de cuál podría haber sido el resultado. "Tenemos que encontrar modos distintos de tratar el cáncer," afirma. "Creí que era una oportunidad no sólo para ayudar a mi perro, sino posiblemente para ayudar a las personas."

Fuente: Technologyreview

Despega el avión solar

Hoy ha despegado por primera vez desde el aeropuerto de Payerne, en Suiza, el avión desarrollado por Solar Impulse. El proyecto pretende dar la vuelta al mundo en un avión de escaso peso y cuya única fuente de energía es el Sol, gracias a unas placas solares que cubren completamente las alas del aparato. De momento, esta primera prueba de vuelo pretende verificar los cálculos de vuelo llevados a cabo por los ingenieros

La persona encargada de pilotar el prototipo de avión ha sido Markus Scherdel y la duración del vuelo, han explicado desde Solar Impulse, ha sido de 87 minutos. El avión ha alcanzado una altitud de 1.200 metros, lo que ha permitido comprobar si los cálculos matemáticos y simulaciones realizadas a cabo hasta el momento son correctas. Según ha explicado el piloto al bajar del avión, "este primer vuelo ha sido un momento muy intenso, después de siete años de investigación, pruebas y perseverancia"

El avión diseñado por Solar Impulse es muy ligero, apenas tiene un peso de 1.600 kilos (un Boeing 747 cuando despega pesa más de 400.000 kilos) y una envergadura de 60 metros. Sus alas están totalmente recubiertas de células fotovoltaicas, en total 12.000, que le permiten aprovechar la energía solar para volar. Está fabricado en fibra de carbono y posee una batería de polímeros de litio de unos 400 kilos que le permiten acumular suficiente energía durante el día para poder volar de noche.

El equipo de Solar Impulse está formado por unas 70 personas y unos 80 patrocinadores que trabajan juntos desde hace más de seis años para conseguir dar la vuelta al mundo en avión, movidos únicamente con energías renovables.

Fuente: Muyinteresante

Proceso que convierte el algodón en carburo de boro puede crear tejidos blindados

El carburo de boro que forma parte de los chalecos antibalas y placas protectoras en tanques de combate, se ha convertido ahora en parte del tejido de una camiseta. Los nanocompuestos reforzados pueden hacer realidad armaduras, blindajes y protecciones más flexibles y ligeras para automóviles y aviones entre otras múltiples aplicaciones.

Científicos e ingenieros de China, Suiza y Estados unidos han desarrollado un concepto de fabricación que permite entretejer fibras de algodón con nanocables de carburo de boro. Para las pruebas se utilizó una camiseta de algodón, que se expuso a una solución que contiene polvo de boro y un catalizador a base de níquel, posteriormente se calentó a 1.100 grados centígrados bajo una corriente de argón que impide que el material se queme, dando como resultado un tejido de alta resistencia.

Las fibras de algodón retornan en fibras de carbono durante el proceso, y reaccionan con el polvo de boro para crear carburo de boro. Al utilizar el tejido de una camiseta de algodón como plantilla, los investigadores resuelven un complejo problema presente en el agrupamiento de nanocables de carburo de boro.

Expertos externos han considerado que este enfoque es prometedor, aunque todavía no están preparados para sustituir a los materiales convencionales antibalas como el Kevlar. Sin embargo, los nanocables de carburo de boro están ya preparados para integrarse en algunos materiales para mejorar sus capacidades en resistencia.

“Estos nanocables de carburo de boro se sintetizan manteniendo una gran fuerza y rigidez pero añadiendo nuevos puntos en súper elasticidad”, decía Xiaodong Li, un ingeniero mecánico en la Universidad de Carolina del Sur. Esta flexibilidad puede, sin duda, diferenciar a las futuras generaciones de materiales que formarán parte de los nuevos blindajes y refuerzos estructurales.

Fuente: Fierasdelaingenieria

Diseño de nervios eléctricos para restaurar el movimiento en miembros con parálisis

Cuando Matthew Schiefer, un ingeniero neural de la Universidad de Case Western Reserve en Cleveland, Ohio, consiguió por primera vez estimular la pierna de una persona con parálisis mediante el ajuste de un electrodo en torno a un grupo de nervios, supo de la importancia de este hecho. Ahora, cuatro años más tarde Schiefer ha creado un nuevo tipo de interfaz de activación nerviosa eléctrica, que podría permitir a las personas con miembros paralizados reactivar sus piernas con sólo pulsar un botón.

La ingeniería neural, más comúnmente conocida como Neuroingeniería, es una disciplina que utiliza técnicas de ingeniería para comprender, reparar, sustituir, mejorar o combatir enfermedades de los sistema neurales. Por lo tanto, los ingenieros especializados en este campo, son capaces de resolver todo tipo de problemas en el diseño de interfaces entre el tejido neural vivo y los artificiales.

Este nuevo dispositivo desarrollado por Schiefer, allana una mejor comprensión de las fibras nerviosas al exponerlas a la corriente eléctrica, con el fin de obtener el control total sobre estas. Al entrar en contacto con el nervio femoral, este dispositivo activó eficazmente cuatro de los seis músculos de la pierna que son necesarios para que una persona pueda estar en pie. Además los músculos implicados en la flexión de la rodilla generaban el suficiente nivel de fuerza como para conseguir eliminar el uso de sillas de ruedas.

Para conseguir la cantidad significativa de energía necesaria en los músculos de la pierna, Schiefer está realizando planes de ensayos más largos. Flexionar un músculo con la electricidad es una cosa, pero controlar el tipo de flexión mediante un software integrado en un dispositivo cerebral, lo suficientemente robusto como para permitir el movimiento perfecto para caminar y correr, puede ser otra historia. El prometedor futuro de la ingeniería neural sólo acaba de comenzar

Fuente: Fierasdelaingenieria

Análisis de la progresión de un cáncer

Los investigadores han desarrollado un sistema de toma de imágenes automatizado para el análisis de cambios en un diminuto número de células tumorales flotando a lo largo del flujo sanguíneo. Esperan que este análisis proporcione pistas sobre el éxito de los tratamientos de cáncer.

Una de las formas en las que se cree que el cáncer se extiende desde su localización original y se produce la metástasis en otras partes del cuerpo es a través de células que se desprenden del tumor principal y circulan por el flujo sanguíneo. Unos estudios recientes han demostrado que el análisis de los niveles de sangre de estas células tumorales en circulación podría ayudar a analizar la efectividad de los tratamientos contra el cáncer. No obstante, y debido a que su concentración en la sangre es tan baja, los investigadores lo han tenido difícil a la hora de detectarlas con la suficiente precisión como para que sea clínicamente relevante.

Hace tres años, el bioingeniero Mehmet Toner y el biólogo de cáncer Daniel Haber de la Universidad de Harvard, informaron acerca de la fabricación de un chip de microfluidos capaz de capturar estas células a un nivel más alto que con otras técnicas. El chip tenía la suficiente resolución para los estudios de prueba de concepto, afirma Shannon Stott, desde un post-doctorado en el laboratorio de Haber, aunque los análisis requirieron que un individuo escanease miles de imágenes con un microscopio—un proceso que lleva unas ocho horas por cada muestra y por tanto no es la mejor opción para su uso diagnóstico en clínicas.

En el trabajo actual, un estudio piloto de pacientes de cáncer de próstata dirigido por Stott y publicado en Science Translational Medicine, los investigadores pusieron a prueba un sistema de toma de imágenes automatizado. Además de reducir el tiempo de análisis en más de un 75 por ciento, los científicos pudieron usar la toma de imágenes para analizar las células cancerígenas en puntos distintos—antes y después de la cirugía de extracción de un tumor y durante las terapias basadas en hormonas.

“Es un estudio de investigación muy bueno que muestra realmente qué tipos de análisis pueden llevarse a cabo con los pacientes de cáncer de próstata,” afirma Klaus Pantel, presidente del Instituto de Biología del Cáncer en la Universidad de Hamburg en Alemania.

El nuevo sistema utiliza el mismo dispositivo usado en el trabajo anterior del grupo para capturar las células tumorales a partir de una gota de sangre—un chip de microfluidos con puestos microscópicos recubiertos con un anticuerpo para una de las proteínas encontradas en las células tumorales. Después las células se tintaron con un anticuerpo para el antígeno prostático específico (PSA), una molécula específica de las células tumorales de próstata, y las imágenes se tomaron con un marcador fluorescente y otro marcador para los núcleos de las células. Aunque usaron el PSA, afirma Stott, el sistema es “completamente universal,” y los investigadores han empezado a ponerlo a prueba con anticuerpos para otros tipos de cáncer también.

Un tipo de evaluación de diagnóstico consistente en la medición de las células tumorales en circulación ya está en el mercado. Ese test, llamado CellSearch, recibió la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU. para la metástasis del cáncer de pecho en 2004, y desde entonces ha recibido luz verde para su uso en el cáncer colorectal y de próstata.

Sin embargo es más probable que el sistema de Harvard detecte células tumorales en pacientes antes de que el tumor haya pasado a la fase de metástasis, momento en el que hay menos cantidad de células circulando por la sangre, afirma Alison Allan, científica oncóloga en la Universidad de Western Ontario, que utiliza el sistema CellSearch. “Realmente son estos pacientes los que tienen más probabilidades de beneficiarse” de la tecnología, señala, puesto que podría permitir que empezaran antes con el tratamiento.

Además, y al contrario que CellSearch, la tecnología de Harvard cuantifica las células presentes y determina algunas de sus características moleculares. “Creo que va a ser realmente importante que demos un paso adelante en este campo,” afirma Allan. “La capacidad de permitir la caracterización molecular subsiguiente nos va a dar más información sobre las enfermedades individuales del paciente.”

Stott señala que el grupo espera finalizar los ajustes a la tecnología durante los próximos seis meses, y en ese momento la diseminarán entre otros seis centros contra el cáncer para llevar a cabo pruebas clínicas a mayor escala. También afirma que “estamos trabajando para hacer que la máquina que hace funcionar estos dispositivos sea más fácil de utilizar, para que los responsables clínicos sólo tengan que colocar la muestra se sangre y darle a un botón.”

Fuente: Technology Review

Church, el sistema de IA ¿definitivo?

Los sistemas actuales de inteligencia artificial son de dos tipos: basados en lógico o en probabilidades. Esto va a cambiar gracias a Noah Goodman, científico del MIT, que ha desarrollado un nuevo sistema, Church (iglesia en español). Detalles a continuación.

Church combina lo mejor de los dos tipos, creando reglas basadas en probabilidades que son constantemente revisadas con reglas lógicas al encontrarse ante nuevas situaciones.

Gracias a esta nueva teoría de inteligencia artificial, se espera conseguir modelar el pensamiento humano de una manera mucho mejor y más natural que con los sistemas actuales, y tras un test al que fue sometido parece que lo está consiguiendo.

De hecho, los investigadores creen que Church sobrepasará los actuales modelos de IA, aunque como bien indica su desarrollador, todavía se tienen que pulir muchos aspectos, uno de ellos su nombre, y mejorar su eficiencia computacional.

Fuente: gizmodo

Resultados de cáncer de próstata mientras espera

En un parque de oficinas de Woburn, Massachusetts, un voluntario ofrece su dedo para un pequeño pinchazo. Un flebotomista recoge la pequeña gota de sangre con un cuadrado de plástico especialmente fabricado para la ocasión, y después coloca el plástico en un cartucho de microfluidos del tamaño de una tarjeta de crédito que después inserta en un lector especial. Quince minutos después, el dispositivo ofrece los niveles de antígeno prostático específico (PSA) del voluntario, una proteína utilizada para vigilar el posible regreso del cáncer de próstata después de su tratamiento.

Estos resultados tan rápidos son posibles gracias a una novedosa tecnología de microfluidos desarrollada por la startup Claros Diagnostics, que espera hacer que los análisis de PSA sean tan rápidos que puedan hacerse en la consulta del doctor. Si el dispositivo es aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU., se convertiría en uno de los primeros ejemplos de test de diagnóstico basado en microfluidos que tanto tiempo llevan esperándose, y que podrían ser realizados en el hospital o en la consulta del doctor. Aunque los microfluidos—que permiten la manipulación de fluidos en un chip a escalas microscópicas—llevan utilizándose desde hace una década, su complejidad y alto precio ha hecho que en gran medida se vean limitados a las aplicaciones de investigación.

La tecnología de Claros, que consiste en un pequeño dispositivo recolector de sangre, un cartucho desechable y un lector del tamaño de una tostadora, podría, en teoría, al menos adaptarse para que detecte cualquier tipo de proteínas distintas. No obstante la compañía ha elegido centrarse inicialmente en el PSA, que se analiza de forma rutinaria. Con los tests actuales, las muestras de sangre normalmente se envían a un laboratorio centralizado para el análisis del PSA. Los resultados se devuelven en un día o dos. El test de Claros, que actualmente se halla en fase de pruebas clínicas, permitirían que las lecturas de PSA se determinasen durante la visita del paciente.

“Poseer un test de PSA que sea preciso ciertamente nos sería de ayuda a la mayoría de los urólogos—las dos palabras claves son simpleza y economía,” afirma Jerome Richie, director de urología en el hospital Brigham and Women de Boston. Sin embargo afirma que este tipo de tests deberían ser capaces de analizar con precisión los niveles bajos de PSA que están presentes después de una cirugía de próstata.

Lo principal del dispositivo de Claros es su capacidad para llevar a cabo el test sobre una pequeña gota de sangre. La superficie del cartucho está cubierta con canales estrechos, que sirven tanto como de almacenaje para los componentes químicos necesarios para la evaluación como de diminutos tubos de prueba para llevar a cabo la reacción. Cada reactivo está alineado de forma secuencial en un largo canal y separado por pequeñas burbujas de aire. Una vez que el cartucho se inserta en el lector, un efecto de vacío empuja a la sangre a través de un canal y aplica la secuencia de reactivos apropiada. Este método evita las bombas utilizadas para transportar los componentes químicos de otros chips de microfluidos, permitiendo un diseño simple y robusto sin partes en movimiento. El lector en sí mismo es simple, y utiliza un LED y un fotodiodo para detectar la acumulación de plata—el resultado de la reacción—en el cartucho. Cuanta más plata, menos luz penetra a través del chip y mayor es el nivel de PSA.

Los científicos de Claros han desarrollado unas tecnologías propias de moldeo por inyección que permiten fabricar los cartuchos de plástico duro muy rápidamente, en alrededor de 15 segundos, y por alrededor de 10 centavos cada uno. “El moldeo por inyección se usa para crear multitud de productos de consumo, como bolígrafos, pero no podemos manufacturarlos a resolución de micrones,” afirma Samuel Sia, uno de los cofundadores de Claros así como bioingeniero en la Universidad de Columbia. “Sólo cuestan unos centavos, y podemos fabricar cientos de miles al año—no mucha gente puede hacer algo así.”

En la actualidad Claros está llevando a cabo pruebas clínicas para comparar su dispositivo a los métodos de pruebas de PSA estándar y así conseguir la aprobación legal. De conseguirla, podría hacer que la visita a la oficina del doctor de un paciente de cáncer de próstata fuera mucho más productiva. Según Stephen Zappala, urólogo en la Clínica Lahey en Andover, Massachusetts, que trabaja con Claros en las pruebas clínicas, “la tecnología de Claros incrementará de forma dramática la eficiencia de la práctica de los urólogos y aliviará la ansiedad del paciente asociada con la espera de los resultados del laboratorio.”

Vincent Linder, cofundador y director tecnológico, afirma que Claros espera los resultados de las pruebas durante los próximos meses. La compañía espera lanzar el dispositivo en Europa más tarde este año, y en los Estados Unidos en 2011. Una tecnología similar podría usarse para crear paneles de análisis para la salud de la mujer o la salud cardiaca, aunque Linder rehusó discutir planes específicos. Tampoco quiero dar un precio estimado del sistema.

Además del dispositivo de análisis de PSA, que se comercializará en los EE.UU. y en Europa, Sia está desarrollando una segunda versión del sistema para analizar enfermedades infecciosas en países pobres. Aunque usa la misma tecnología principal, esta versión posee un lector operado por baterías de un tamaño aproximado a un iPhone, y está diseñado para detectar VIH, sífilis y hepatitis. El dispositivo actualmente se está probando en centros de cuidados de salud en Ruanda encargados de tratar a mujeres embarazadas. “Si detectas estas enfermedades en las madres, puedes prevenir la transmisión al recién nacido, incrementando así el impacto clínico,” afirma Sia. Después de una serie de pruebas de campo exitosas, en la actualidad Sia está intentando que el dispositivo pase el proceso regulador en África.

Fuente: Technology Review

Ingenieros mecánicos logran controlar y guiar la dispersión de líquidos

Un informe publicado en la revista Nature pone de manifiesto el descubrimiento de un material capaz de controlar y guiar, de manera metódica, las gotas que están en su superficie, gracias a una serie de estructuras con forma de pilares. Financiada por la National Science Foundation, la DARPA, y Northrop Grumman, el grupo de expertos sostiene que esta nueva invención dará lugar a una gama diversa de aplicaciones en el ámbito de la biología y de la electrónica.

n grupo de expertos del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) obtuvo con éxito la creación de una serie de estructuras, sobre la superficie de un material, que tienen la capacidad de lograr que una gota de cualquier líquido sea dirigida o guiada en una única dirección, informa el citado Instituto en un comunicado.

Esther y Harold E. Edgerton, profesores adjuntos de Ingeniería Mecánica, Evelyn N. Wang y los estudiantes de posgrado Kuang-Han Chu y Xiao Rong, son los autores de este nuevo hallazgo. Según explican, la investigación de este trabajo está en una etapa temprana; no obstante, Wang sostiene, de manera optimista, que este método "podría utilizarse para una amplia variedad de aplicaciones".

Este avance marca un cambio en la forma de tratar los materiales convencionales, puesto que la estructura de la superficie evita la dispersión de las gotas. "Nadie había realmente estudiado este tipo de geometría, porque es muy difícil de fabricar", afirma Wang.

El secreto de los pilares

El material que Wang y su equipo de trabajo presentaron es completamente infalible, puesto que presenta una superficie con una textura en forma de pilares pequeños. De este modo, el líquido puede viajar en un solo sentido, es decir, una gota colocada en cualquier parte de la superficie logra explorar una única dirección.

El informe publicado en la revista Natura Materials explica que, una vez preparada la superficie del material, no es posible la aplicación de controles mecánicos o eléctricos para impulsar el líquido en la dirección que uno lo desea, puesto que la apariencia de la superficie controla la circulación de las gotas.

Los elementos que se utilizaron para las pruebas (chips) fueron grabados en un plano de silicio para generar una retícula de pilares diminutos, que más tarde fueron recubiertos por oro con el objetivo de hacer doblar los pilares en una dirección.

Uno de los problemas que se les presentó a los expertos fue el de comprobar si el efecto causado era ocasionado por las formas de inclinación o por un proceso químico entre el silicio y el oro. Con la intervención del grupo de la profesora Karen Gleason, del Departamento de Ingeniería Química, lograron cubrir la superficie con una capa delgada de polímero. De esta manera se aseguraban que el agua entrara en contacto con un solo tipo de material.

Para sorpresa de algunos ingenieros, la experiencia arrojó resultados extraordinarios: todos los pilares diminutos se curvaron en una sola dirección, ocasionando que el líquido recorriese de manera satisfactoria ese único sentido.

Un paso hacia el mañana

Hasta ayer, los investigadores sólo podían controlar la cantidad de líquido que se expandía en una superficie. Hoy, gracias a los ingenieros mecánicos del MIT, es posible manipular el recorrido de las gotas a través de esta estructura. Este reciente instrumento abre las puertas hacia una nueva tecnología, capaz de ser aplicada en el terreno de la electrónica, la biología, la medicina y el medio ambiente.

Por ejemplo, podría proporcionar un nuevo y revolucionario método para manipular las moléculas biológicas en la superficie de un chip, con el objetivo práctico de probar diversos sistemas de medición. O podría utilizarse para un control más preciso de los líquidos de refrigeración en un microchip, enviando el refrigerante hacia puntos clave en lugar de dejar que se expanda por todo el material.

También su aplicación tendría lugar en el medio ambiente, puesto que podrá ser utilizada en los sistemas de desalación para ayudar a trasladar el agua que se condensa en una superficie hacia un sistema de recogida. Cabe destacar que la potabilización del agua de mar podría solucionar el problema del agua potable. A su vez, las micromatrices de ADN brindarán su aporte en la investigación médica, como también las impresoras de inyección de tinta y los sistemas digitales como "el laboratorio-en-un-chip".

El criterio de sus colegas

El profesor Mark Shannon de la University of Illinois at Urbana-Champaign considera, al igual que Wang, que el fruto de este proyecto brindará un aluvión de ideas y una multiplicidad de aplicaciones, incluyendo el laboratorio de biomédica-en-un-chip para la detección de biomoléculas específicas en la sangre. "Esta investigación ayudará a permitir estas operaciones", afirma.

"La manipulación de la gotita, pesadamente, ha sido desarrollada para mover muestras de la estación a la estación para pasos de análisis diferentes y este nuevo método podría proporcionar un modo útil de hacer esto con exigencias de energía mínimas, pero, de ser así, requerirá la capacidad de crear múltiples regiones sobre la superficie que propulse el líquido en direcciones diferentes".

Howard Stone, profesor de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad Princeton, que no estuvo implicado en este trabajo, dice que los investigadores han tomado varios caminos para revestir la superficie. Según Stone, "Este avance de la investigación es una buena adición para modelar la estructura y controlar la circulación del líquido", concluye

Fuente: Tendencia21