La primera pantalla a todo color con puntos cuánticos

Los investigadores de Samsung Electronics han creado la primera pantalla a todo color que utiliza los puntos cuánticos. Las pantallas de puntos cuánticos prometen ser más brillantes, más baratas y más eficientes en cuanto a energía que las que se encuentran hoy día en los teléfonos móviles y los reproductores de MP3.
La pantalla diagonal de cuatro pulgadas de Samsung se controla mediante una matriz activa, lo que significa que cada uno de sus píxeles de color de puntos cuánticos se enciende y se apaga con un transistor de película delgada. Según lo publicado en Nature Photonics esta semana, los investigadores han creado el prototipo sobre vidrio, así como sobre plástico flexible. "Hemos convertido un desafío científico en un logro tecnológico real", afirma Kim Jong Min, investigador en el Instituto Avanzado de Tecnología de Samsung.
Los puntos cuánticos son nanocristales semiconductores que brillan cuando son expuestos a la corriente o la luz. Emiten diferentes colores dependiendo de su tamaño y el material del que están hechos. Sus colores brillantes y puros, así como su bajo consumo de energía, los hacen muy atractivos para las pantallas. La mayoría de los monitores de ordenador y televisores utilizan pantallas de cristal líquido de alto consumo de energía (LCD). Las pantallas con diodos emisores de luz orgánicos (OLED) son más brillantes y eficientes en cuanto al uso de energía, aunque están limitadas a dispositivos pequeños puesto que son demasiado caras para las pantallas de televisión, y sus materiales orgánicos tienen una vida limitada.
Las pantallas de puntos cuánticos consumirían desde una quinta hasta una décima parte de la potencia de las pantallas LCD, afirma Tae Ho Kim, investigador de Samsung. Prometen ser más brillantes y más duraderos que los OLEDs. Es más, podrían ser fabricados por menos de la mitad de lo que cuesta fabricar las pantallas LCD u OLED.
Este potencial ha llamado la atención de grandes fabricantes de pantallas, al margen de Samsung. LG Display está asociada con QD Vision, salida del MIT, para desarrollar pantallas de puntos cuánticos.
Para crear su prototipo, los investigadores de Samsung comienzan por cubrir una solución de puntos cuánticos sobre una placa de silicio y evaporar el disolvente. Después, presionan suavemente un sello de goma con una superficie acanalada sobre la capa de puntos cuánticos, la despegan, y a continuación la depositan sobre el cristal o sustrato de plástico deseado. Esto hace que se transfieran puntos cuánticos al sustrato.
En una pantalla a color, cada píxel contiene subpíxeles rojos, verdes y azules. Estos colores se combinan en mayor o menor intensidad para producir millones de colores. Mediante el uso de su técnica de estampación una otra y vez, los investigadores pueden crear un patrón de rayas rojas, verdes y azules.
Después transfieren las rayas directamente a una matriz de transistores de película delgada. Los transistores están hechos de óxido amorfo de hafnio, indio y zinc, que proporciona una corriente mayor y más estable que los transistores convencionales de silicio amorfo. La pantalla resultante posee subpíxeles de alrededor de 50 micrómetros de ancho y 100 micrómetros de largo, lo suficientemente pequeños como para su uso en pantallas de teléfonos móviles.
"Esta es una demostración de gran alcance", afirma Seth Coe-Sullivan, cofundador y director de tecnología de QD Vision. "Los elementos individuales de la tecnología no son necesariamente nuevos. Samsung definitivamente ha hecho un gran trabajo de ingeniería para unir todas las piezas de una manera impresionante".
Advierte, sin embargo, que existen muchos más problemas de investigación e ingeniería que hay que resolver, y que las pantallas de puntos cuánticos todavía están al menos a tres años de distancia de su comercialización. Los mejores dispositivos de puntos cuánticos todavía no son tan eficaces en cuanto a potencia como los OLED. También tienen que durar más tiempo—en este momento, comienzan a perder su brillo después de cerca de 10.000 horas. Por último, los investigadores tendrán que desarrollar formas de fabricación a bajo coste y gran escala.

Fuente: technologyreview

El robot espía más pequeño del mundo tiene forma de colibrí

Con 19 gramos de peso y una velocidad de 18 kilómetros por hora, el Nano Air Vehicle (NAV) se ha convertido en el robot espía más pequeño del mundo. Ha sido desarrollado para el Departamento de Defensa de Estados Unidos por la empresa AeroVironment.

El Departamento de Defensa de Estados Unidos ha financiado el desarrollo del robot espía más pequeño del mundo, NAV (Nano Air Vehicle), creado por la empresa AeroVironment. Según recoge Informativos Telecinco, este espía que consiste en un 'nanocolibrí' adquiere una velocidad de 18 kilómetros por hora en cualquier dirección y resiste un viento lateral de hasta dos metros por segundo sin perder la estabilidad.

Sin embargo, su lado más vulnerable es la escasa autonomía de vuelo, pues tiene una batería que lo hace funcionar durante un máximo de ocho minutos seguidos. AeroVironment trabaja en este proyecto desde 2006, aunque la apariencia ha evolucionado hasta el actual, una imitación casi perfecta de un colibrí.

Sus alas miden 16 centímetros de diámetro, tiene un peso de 19 gramos y puede volar también dentro de un espacio cerrado, como un edificio. Se manjea con un dispositivo a distancia a partir de las imágenes que capta una cámara instalada en el NAV. Además, puede cambiar su fisonomía, dependiendo del territorio donde el Ejército quiera actuar, por aves típicas de la región de operaciones.

Fuente: Instituto de la tecnologia de españa

Creadas las primeras vacunas nanométricas

Ingenieros del MIT han diseñado unas nanopartículas o partículas microscópicas que servirán, en un futuro, para vacunar contra diversas enfermedades. Estas nanopartículas son esferas adiposas concéntricas que contienen proteínas sintéticas como las que producen los virus. Una vez inoculadas en el organismo, las esferas dejan salir su contenido, contra el que se defiende el sistema inmune con una respuesta similar a la que producen las vacunas virales. Así, estas nanopartículas “enseñan” al cuerpo a protegerse contra los patógenos. En pruebas realizadas con ratones, se ha comprobado la efectividad de esta tecnología contra la malaria. Los científicos trabajan ahora para desarrollar nanopartículas para crear con ellas otras vacunas, como la del SIDA o el cáncer.

Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), en Estados Unidos, han diseñado unas nanopartículas o partículas microscópicas que servirán, en un futuro, para vacunar contra enfermedades como el SIDA o la malaria. Según publica el MIT en un comunicado, estas nanopartículas son esferas adiposas concéntricas, en las que son introducidas versiones sintéticas de las proteínas que normalmente producen los virus. Gracias a este modo de suministro, dichas proteínas sintéticas provocarían una potente respuesta del sistema inmune, similar a la que provocan las vacunas virales, pero de manera más segura para el paciente.

Protección del organismo

En la actualidad, estas nanopartículas-vacuna están ya siendo probadas en ratones, para la enfermedad de la malaria, que se calcula es contraída cada año en el mundo por más de 210 millones de personas.

Pero los autores de la investigación, el ingeniero del MIT, Darrell Irvine y sus colaboradores del Walter Reed Army Institute of Research, esperan que esta tecnología permita crear vacunas contra otras enfermedades, como el cáncer o las enfermedades infecciosas.

En general, las vacunas protegen al organismo porque provocan la producción de anticuerpos contra los patógenos que se inoculan, generando así una respuesta de defensa que queda “grabada” en el cuerpo.

En muchos casos, como con las vacunas de la polio o de la viruela, para despertar esta respuesta orgánica se utiliza una forma desaparecida o neutralizada del virus, con la que se “enseña” al organismo a defenderse de éste.

Otras vacunas, como la de la difteria, están hechas con una versión sintética de una proteína u otra molécula que normalmente producen los propios patógenos.

Muchas dificultades

Cuando se diseña una vacuna, los científicos intentan que ésta active la respuesta de al menos uno de estos dos tipos de células del sistema inmune: los linfocitos T, que son los que atacan las células del cuerpo que han sido infectadas por el virus; o los linfocitos B, que son los que segregan los anticuerpos que atacan a los virus o bacterias presentes en la sangre y otros fluidos orgánicos.

Pero, para luchar contra enfermedades cuyos patógenos tienden a permanecer dentro de las células, como en el caso del virus del SIDA, la situación es más complicada: la vacuna debe activar una respuesta inmunológica más potente de lo normal o hacer reaccionar a las llamadas células T “asesinas”.

La mejor manera de garantizar que las células T asesinas entren en acción es usar en las vacunas un virus, pero esto no puede hacerse siempre porque ciertos virus, como el VIH, son muy difíciles de neutralizar para que resulten inofensivos.

Por eso, en casos como el del SIDA o la hepatitis B, los científicos trabajan con vacunas sintéticas. El problema de éstas, sin embargo, es que no provocan una respuesta de las células T lo suficientemente fuerte.

Para tratar de superar todos estos problemas, algunos científicos han intentado introducir las vacunas en vesículas adiposas conocidas como liposomas, que se pensaba podrían impulsar la respuesta de las células T, llevando la proteína en una partícula similar a un virus. Sin embargo, estos liposomas han demostrado tener poca estabilidad en sangre y fluidos corporales.

Una solución posible

Lo que Irvine y sus colaboradores han logrado es crear una estructura más estable, aplicando la metodología del liposoma pero con algunas variables.

Concretamente, los investigadores reunieron muchas vesículas adiposas o liposomas en esferas concéntricas. Una vez que estos liposomas son reunidos, sus respectivas paredes quedan químicamente ligadas unas a otras, dando lugar a una estructura menos propicia a romperse demasiado rápido, tras la inoculación.

Sin embargo, una vez que las nanopartículas son absorbidas por una célula, se degradan rápidamente, dejando salir la vacuna contenida en ellas y provocando una potente respuesta de las células T.

En pruebas realizadas con ratones, los investigadores utilizaron estas nanopartículas para suministrar una proteína de la clara de huevo llamada ovalbúmina, que se usa comúnmente en estudios de inmunología, porque los instrumentos bioquímicos son capaces de rastrear la respuesta inmune que la ovalbúmina provoca en el organismo.

Descubrieron así que tres inmunizaciones de dosis bajas de la vacuna contra la malaria produjeron una potente respuesta de las células T (después de la inmunización, más del 30% de las células T asesinas de los ratones eran específicas para la proteína de la vacuna o estaban listas para responder al virus de la malaria).

Ésta es una de las respuestas de células T más fuertes generadas por una vacuna de proteínas sintéticas, y es comparable a la respuesta que provocan vacunas virales fuertes. Sin embargo, este método resulta más seguro porque no precisa de virus vivos, explica Irvine.

Además de los estudios sobre malaria, los científicos están trabajando ahora mismo en nanopartículas que se utilizarán para desarrollar vacunas contra el cáncer y el VIH. Los resultados de la presente investigación han aparecido publicados en Nature Materials.

Fuente: tendencias21

Primer sistema de control que permite a los satélites pensar por sí mismos

Científicos británicos han diseñado un método que mejora la capacidad de respuesta de los satélites a las situaciones imprevistas con las que pueden encontrarse en el espacio. La tecnología está programada para leer y ejecutar las órdenes escritas en documentos redactados en inglés técnico y puede ser utilizada en otros vehículos autónomos como submarinos o aeronaves.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Southampton ha desarrollado el primer sistema de control de inteligencia artificial que permite a los ingenieros programar satélites y naves espaciales para que piensen por sí mismas, según un comunicado de la citada universidad. Los autores de la investigación, liderados por el profesor Sandor Varess, han bautizado su prototipo como “Sysbrain”.

La tecnología que lo conforma se basa en el uso de lenguaje de programación natural. Mediante este lenguaje, los agentes de software (programas informáticos que ayudan a los usuarios en tareas relacionadas con la utilización del ordenador) pueden leer documentos especiales redactados en inglés técnico sobre los métodos de control del satélite o la nave.

Esta habilidad proporciona a los vehículos una forma de guía avanzada para su orientación y navegación en el espacio, además de dotarlos de una capacidad de respuesta inmediata frente a los imprevistos, lo que hace, por ejemplo, que eviten chocar con otros objetos. Así, las naves pueden adaptarse a cada misión, identificando los problemas, efectuando reparaciones en el momento preciso y tomando sus propias decisiones sobre la mejor forma de llevar a cabo una tarea.

Además de naves espaciales y satélites, esta innovadora tecnología se puede transferir a otro tipo de vehículos autónomos como submarinos u otros vehículos terrestres o aéreos.

Banco de pruebas

Con el objetivo de comprobar los sistemas de control inteligente que podrían utilizarse en un entorno espacial, el profesor Veres y su equipo construyeron un banco de pruebas único y una flota de modelos de satélites que fueron controlados por el sistema cognitivo de control de agente “sysbrain”.

El banco de pruebas del sistema autónomo consiste en una mesa cubierta con un cristal bordeado con un marco de metal, el cual es utilizado para montar los marcadores visuales, las cámaras de observación y las cortinas de aislamiento que evitan que cualquier fuente de luz externa pueda interferir con la experimentación. La navegación visual se realiza mediante cámaras de a bordo para observar el sistema de marcadores generales situados sobre la zona de ensayo. Esto reproduce cómo la nave podría usar puntos concretos en el sistema solar para determinar su orientación.

Los modelos de satélites utilizados giran en torno a un punto, con características mecánicas similares a las de los satélites reales, colocados sobre la mesa y deslizándose a través de ella casi sin fricción, con el objetivo de imitar las propiedades de la gravedad cero del espacio. Cada modelo de máquina cuenta con ocho propulsores para controlar el movimiento, un conjunto de sensores de inercia y cámaras adicionales para proporcionar a las máquinas una conciencia del espacio y hacer que puedan verse entre sí. Además, la estructura del modelo también permite implementar diversas formas de hardware para ampliar la experimentación.

En la citada nota de prensa, el profesor Veres declara que su invento ha sido concebido para controlar máquinas inteligentes y lo define como “una raza especial de agentes de software con características únicas tales como el hecho de utilizar programación en lenguaje natural para crearlos, el que se basen en el razonamiento humano y, lo más importante de todo, que sean capaces de leer documentos especiales redactados en inglés técnico”. Lo autores de estos documentos pueden subirlos a la web en forma de publicaciones y “sysbrain” los leerá para mejorar su habilidad a la hora de resolver problemas.

Fuente: Tendencias21

Captura de energía de las olas con una eficiencia del 99 por ciento mediante principios de la aeronáutica

Mediante el uso de un pequeño tanque de agua en un laboratorio de Colorado, un equipo de ingenieros de la Fuerza Aérea de los EE.UU. han conseguido obtener el 99 por cierto de la energía que produce las olas a través de modelos oceánicos simulados, demostrando que es posible utilizar los principios de la aeronáutica para beneficiarnos de la energía que nos ofrece los océanos, la cual sigue siendo en la actualidad muy poco aprovechada.

Los ingenieros utilizaron una turbina cicloidal, un convertidor de energía basado en impulsos, para obtener la energía de una ola en alta mar simulada. Esta puede cambiar de dirección casi al instante, y su estructura es similar a la de una hélice Voith Schneider, utilizada en el ámbito naval para remolcadores entre otros.

El sistema lo integra un eje principal de alimentación y unos pocos hidrodeslizadores cuyo ángulo funcional puede ser ajustado para recibir la ola. El eje principal por lo tanto se alinea en paralelo a la cresta de la ola, según hemos podido conocer en su presentación durante la conferencia de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos.

En aspectos generales, el concepto no difiere de un sistema de propulsión de helicópteros, lo que implica la capacidad de cambiar de ángulo funcional (también denominado de “ataque”) del rotor principal de las aspas para mover el helicóptero hacia un lado o realizar desplazamientos hacia adelante y hacia atrás. Esto explica las circunstancias por las cuales participaron un equipo altamente cualificado de ingenieros aeronáuticos en la investigación de la Fuerza Aérea, con amplios conocimientos y experiencia en la dinámica de fluidos en las aeronaves de ámbito militar y naves espaciales de la NASA.

Esta investigación forma parte de un proyecto financiado por la National Science Foundation para construir el primer convertidor de energía de olas sumergidas. En una serie de experimentos, el sistema fue capaz de convertir el 95 por ciento de la energía de una ola entrante en energía mecánica, conducida al eje. El resto de la energía se perdió en ondas armónicas. Pero después de algunos ajustes, el equipo de ingenieros, encabezados por el Doctor Stefan Siegel, fue capaz de mejorar la tasa de conversión de energía hasta alcanzar el 99 por ciento. Todo el trabajo de campo fue realizado en un pequeño tanque, mediante una versión del sistema a una escala 1:1300.

Los ingenieros siguen centrados en este proyecto desde Septiembre, pero los últimos resultados fueron tan prometedores que el Departamento de Energía está proveyendo un presupuesto de 400.000 dólares para construir un simulador de tanques más grande en escala 1:10. Los próximos pasos a dar serán la mejora en la resistencia y durabilidad del convertidor en condiciones meteorológicas adversas, así como el estudio de métodos para la transferencia de energía a la red de forma eficiente.

Fuente: fierasdelaingenieria

Desarrollan en China un tren más rápido que un avión

Un modelo de tren de levitación magnética al vacío que puede viajar más rápido que un avión se ha desarrollado con éxito en un laboratorio en el suroeste de China, concretamente en el Traction Power State Key Laboratory de la Southwest Jiaotong University. Sin embargo, la investigación aún se encuentra en una fase preliminar, y la nueva tecnología recién estaría disponible para su puesta en funcionamiento en los próximos diez años

Un importante avance en el campo de los trenes de levitación magnética (Maglev) en túneles al vacío se ha concretado en China. Se trata de un modelo experimental desarrollado en el Traction Power State Key Laboratory de la Southwest Jiaotong University, capaz de alcanzar velocidades que oscilan entre los 600 y 1.200 kilómetros por hora. La tecnología estaría disponible en diez años para su empleo en el transporte. Un grupo de científicos chinos parece haber encontrado la clave para desarrollar un tren que puede alcanzar velocidades mayores a las de un avión. Así lo establece un artículo publicado en Global Times China, en el marco de una investigación llevada a cabo por especialistas de la Southwest Jiaotong University. Según Shuai Bin, vicedecano de la Escuela de Tráfico de la mencionada universidad, durante las pruebas de laboratorio el modelo de tren de levitación magnética en túnel al vacío fue capaz de circular a una velocidad de entre 600 y 1.200 kilómetros por hora, mientras que en teoría este tipo de trenes Maglev podrían llegar a alcanzar velocidades de hasta 20.000 kilómetros por hora. De acuerdo a las previsiones de los expertos, esta nueva tecnología podría ponerse en funcionamiento dentro de 10 años, mientras que los nuevos trenes Maglev llegarían a los principales puntos geográficos y regiones de China sobre 2030. De esta manera, los pasajeros podrán viajar de Beijing a Guangzhou en menos de dos horas, cuando en la actualidad un vuelo entre estos dos destinos insume tres horas de duración.

Etapa experimental

Vale aclarar igualmente que los propios científicos reconocen que el éxito por el momento es solamente experimental. Es que aún existe un gran abismo entre lo planteado en situación de laboratorio y la adopción de la nueva tecnología para su uso práctico y cotidiano en los sistemas de transporte. Este nuevo enfoque en la tecnología Maglev solamente se está estudiando, además de China, en Estados Unidos y Suiza. Desde una perspectiva teórica, estos trenes de levitación magnética podrían viajar en túneles al vacío a velocidades de hasta 20.000 kilómetros por hora. Además de estas velocidades, que hoy parecen de ciencia ficción pero que en algunas décadas podrían llegar a alcanzarse, estos trenes de levitación magnética de avanzada registran otras dos importantes ventajas: la tecnología utiliza solamente una décima parte del combustible que requiere un avión y su funcionamiento no genera prácticamente ruidos de ningún tipo. Sin embargo, un nuevo sistema de transporte ferroviario de alta velocidad a través de trenes de levitación magnética que viajen por túneles al vacío es por el momento una utopía. La principal razón son los astronómicos costos de esta tecnología, que superan varias veces a los registrados en cualquiera de las otras tecnologías hoy disponibles.

Obstáculos económicos

El costo por kilómetro de un sistema de túneles al vacío es varias veces superior al que debe afrontarse, por ejemplo, al desarrollar una red de metro con las tecnologías actuales, ubicándose en el orden de los 30 millones de dólares. En consecuencia, la nueva tecnología solamente posee en la actualidad un significado experimental, hasta tanto sus costos hagan posible su desarrollo. Por otro lado, los límites teóricos de los trenes de levitación magnética de túneles al vacío parecen inexistentes, pero la realidad dice lo contrario. Es así que los científicos chinos reconocen que llegar a una velocidad de 20.000 kilómetros por hora es imposible en términos técnicos y económicos, aunque teóricamente sea factible. Por el contrario, parece posible llegar a velocidades que ronden los 1.000 kilómetros por hora, aunque también será necesario alcanzar distintos avances en cuanto a la seguridad de los pasajeros. Según Shuai Bin, ya puede considerarse peligroso para las personas abordar un tren de levitación magnética de túneles al vacío con una velocidad media de más de 350 kilómetros por hora. Los nuevos trenes chinos, capaces de duplicar la velocidad alcanzada por los trenes de levitación magnética actualmente en desarrollo, como por ejemplo en el caso de los modelos japoneses, podrían llegar a presentarse en un prototipo experimental en los próximos dos o tres años. Entre 2020 y 2030, en tanto, se concretaría su puesta en funcionamiento en el país asiático.

Fuente: Tendencias21

Curan quemaduras con un spray de células madre y un apósito “capilar”

Un equipo de científicos estadounidenses ha desarrollado una novedosa técnica para curar quemaduras en tan sólo unos días, gracias a la combinación de un spray de células madre y de un apósito que, a modo de “sistema capilar artificial”, potencia la regeneración celular y garantiza la esterilidad de las heridas. En pruebas recientes, realizadas a más de una docena de personas, se ha demostrado la eficiencia de esta prometedora técnica. Aunque de momento sólo cura quemaduras de segundo grado, los investigadores esperan que en un futuro se puedan tratar con ella otras quemaduras más graves

Un equipo de científicos del McGowan Institute for Regenerative Medicine (MIRM) de la Universidad de Pittsburg, en Estados Unidos, ha desarrollado una novedosa técnica que permite curar las quemaduras de segundo grado, en mucho menos tiempo del que hasta ahora se tardaba en sanarlas. La técnica, que consiste en un spray que extiende células del propio paciente sobre la piel quemada, para ayudar a ésta a recuperarse en un tiempo récord, ha sido desarrollada por el profesor del MIRM Joerg C. Gerlach y sus colaboradores. Pistola de células Según publica la revista Physorg, el dispositivo, bautizado como “Skin-cell Gun” (Pistola de células de piel), comenzó a desarrollarse en 2008, pero ha sido probado con éxito recientemente, en más de una docena de pacientes.

Hasta ahora, las quemaduras en la piel se han tratado mediante trasplantes. La piel necesaria para la sustitución de piel quemada es tomada de áreas de piel no quemada procedentes de otras partes del cuerpo del paciente, o se hace crecer artificialmente, para después injertarla sobre las quemaduras. Pero, con este sistema, el proceso de recuperación de los quemados lleva semanas e incluso meses, un tiempo en el que los pacientes tienden a coger infecciones por los daños sufridos en la piel, que es la primera línea de defensa del organismo contra los patógenos. Por otro lado, desde hace décadas, los científicos han podido regenerar piel en laboratorio, pero estos procesos de regeneración requieren de entre dos y tres semanas de tiempo, y las láminas de piel producidas resultan frágiles. Además, al ser injertadas, por debajo de estas láminas pueden surgir ampollas debido a las secreciones, lo que a su vez puede acabar dañando los injertos.

Sistema capilar artificial

El Skin-cell Gun parece una solución prometedora para estos obstáculos, porque acelera la recuperación de la piel de los pacientes. El proceso seguido es el siguiente: en primer lugar se realiza una biopsia o extirpación parcial de tejidos de partes de la piel del quemado que no han resultado dañadas. A partir de esta muestra, se aíslan células madres sanas en una solución acuosa. Esta solución es la que se aplica con el spray en las quemaduras. Una vez aplicado el espray, las quemaduras se cubren con un novedoso tipo de apósito, recientemente desarrollado, y definido en la web del MIRM como “sistema capilar artificial temporal”. Este apósito cuenta con unos conductos que lo recorren de principio a fin. Una parte de ellos funciona como una arteria, mientras que otra parte funciona como una vena. A su vez, los conductos están conectados a un “sistema vascular artificial” que proporciona antibióticos, electrólitos, aminoácidos y glucosa a las quemaduras.

Gracias a este sistema, éstas se mantienen limpias y esterilizadas, al tiempo que se les proporciona nutrición a las células madre de piel aplicadas con el spray, para potenciar la regeneración de la piel nueva.

Curación en sólo unos días

Tras la aplicación de este tratamiento, las quemaduras sanan en cuestión de días, en lugar de en semanas. Según Gerlach, los pacientes que han sido tratados con este sistema, en el Berlin Burn Center, han recuperado su piel tras sufrir quemaduras en la oreja o la cara entera, en tan sólo unos días.

Por ahora, esta técnica puede usarse sólo con quemaduras de segundo grado (que son aquéllas que traspasan la primera capa de la piel, y dañan la segunda, la dermis), pero Gerlach espera que en el futuro el sistema avance para poder tratar con él también quemaduras de tercer grado (que son las que penetran por todo el espesor de la piel, destruyendo el tejido hasta producir necrosis).

En 2009, la compañía Avita Medical, con sede en el Reino Unido, lanzó al mercado un sistema similar al desarrollado por el MIRM: un kit (ReCell) para la aplicación de una solución de células de piel (células progenitoras de la piel y las melanocitas, encargadas del color) obtenidas por biopsia que, rociada sobre quemaduras de segundo grado, ayuda a que las células basales de la piel se regeneren.

FUENTE: TENDENCIAS21

Desarrollan un nuevo vidrio metálico de máxima resistencia

Un grupo de ingenieros e investigadores del Department of Energy de los Estados Unidos, del Lawrence Berkeley National Laboratory y del California Institute of Technology han desarrollado una nueva tipología de vidrio metálico que supera en fuerza y resistencia a todos los materiales de este tipo que han sido producidos hasta el momento. Asimismo, se están desarrollando versiones mejoradas de este material

Una nueva clase de vidrio, que podría ser más fuerte y resistente que el acero, ha sido desarrollado por ingenieros y científicos norteamericanos. Este nuevo tipo de vidrio metálico tolera importantes daños, alcanzando indicadores de fortaleza y resistencia que superan a todos los materiales conocidos. Al mismo tiempo, el desarrollo se sigue optimizando para obtener nuevas versiones aún más resistentes de este vidrio metálico. Según Robert Ritchie, especialista en ciencia de materiales y líder de la investigación para el Lawrence Berkeley National Laboratory, los resultados obtenidos marcan el éxito de una nueva estrategia para la fabricación de vidrio metálico, en el marco de un escenario abierto hacia el futuro para lograr que este cristal sea aún más fuerte y duradero. La gran innovación que supone el nuevo vidrio metálico es la incorporación de paladio, un metal con una elevada rigidez y excelentes condiciones de resistencia, que permite contrarrestar la fragilidad intrínseca de los materiales vítreos. La investigación que condujo a este desarrollo ha sido reseñada recientemente en un artículo de la revista especializada Nature Materials. Además, el trabajo realizado por un equipo de ingenieros e investigadores del Department of Energy, del Lawrence Berkeley National Laboratory y del California Institute of Technology de los Estados Unidos ha sido difundido mediante una nota de prensa del Berkeley Lab y a través de un artículo del medio especializado Science Daily.

Características del nuevo material Una de las condiciones más importantes del nuevo vidrio metálico es que al someterse a distintas condiciones de estrés reacciona con una importante plasticidad. En consecuencia, llega a doblarse pero no se quiebra. Robert Ritchie trabajó junto a Marios Demetriou, Launey Maximilien, Garrett Glenn, Joseph Schramm, Hofmann Douglas y William Johnson, entre otros investigadores de los distintos centros implicados. Por otro lado, una de las asignaturas pendientes en anteriores investigaciones que trabajaron para desarrollar este tipo de vidrio metálico era la propagación de grietas en el material frente a distintas circunstancias. En este nuevo trabajo, la creación de un material de cristal puro ha permitido superar este inconveniente. En otras palabras, la composición química desarrollada actúa para incrementar la plasticidad del material, impidiendo la formación de grietas. La adición del paladio brinda a este material una capacidad inusual de resistencia, permitiendo una óptima protección frente a las grietas. Asimismo, estas características promueven una resistencia a la fractura comparable a la obtenida en los materiales más resistentes conocidos hasta hoy. La extraña combinación de dureza, resistencia y tolerancia al daño conseguida en estos nuevos vidrios metálicos se extiende más allá de los rangos de referencia establecidos para los materiales más resistentes y robustos que pueden hallarse en la actualidad.

Próximos pasos Según Ritchie, el próximo desafío del equipo de investigadores es tratar de ampliar este enfoque basado en la máxima plasticidad de los vidrios metálicos, que permite su mayor resistencia, a través de distintos cambios en la composición. Por ejemplo, una nueva mezcla incluye silicio, fósforo y germanio. Los resultados iniciales de esta nueva composición permitieron incrementar el grosor de las varillas de vidrio producidas de aproximadamente un milímetro de diámetro hasta los seis milímetros. El tamaño del cristal metálico está limitado por la necesidad de enfriamiento rápido, pero sin embargo los avances en este punto han sido considerados como muy importantes. El nuevo vidrio metálico fue fabricado por Marios Demetriou en Cal Tech, mientras que la caracterización y el ensayo se realizaron en el Berkeley Lab por parte del grupo conducido por Ritchie. Este trabajo fue financiado por el Department of Energy de los Estados Unidos y la National Science Foundation. Vale destacar que aunque tradicionalmente fuerza y resistencia han sido consideradas como propiedades exclusivas en los materiales, sin que se presenten en forma simultánea en grados similares, el nuevo vidrio metálico las integra con la misma efectividad. De esta manera, la investigación ha logrado sobrepasar los límites de la tolerancia al daño que pueden ser factibles en un metal estructural.

Fuente: Tendencias21

Un nuevo marcador del cáncer podría ayudar a la detección temprana

En comparación con sus primas sanas, las células cancerígenas son un desastre caótico: a menudo poseen cromosomas extras, formas anormales, y otros atributos extraños. En la actualidad, los científicos han descubierto una extraña característica que parece ser exclusiva de las células cancerígenas: unos largos tramos de ARN repetitivos, conocidos como satélites. Una investigación preliminar sugiere que los satélites aparecen temprano dentro del desarrollo del cáncer, un hallazgo que podría ayudar, en última instancia, a la detección temprana.
"Es un hallazgo muy interesante y provocativo", afirma Stuart Orkin, presidente de oncología pediátrica en el Dana-Farber Cancer Institute, y que no estuvo involucrado en la investigación. "Esto sugiere cambios al por mayor en la expresión génica de las células cancerígenas que hasta ahora eran desconocidos. Alude a la forma en que la cromatina [la masa de ADN y las proteínas que componen los cromosomas] y la expresión de genes en las células cancerígenas se ven perturbadas de manera global".

David Ting, Daniel Haber, y un grupo de colaboradores en el Massachusetts General Hospital, descubrieron los marcadores por accidente, mientras que Ting estudiaba en ARN de un grupo de células tumorales. El ADN que codifica los genes normalmente se transcribe en ARN, que después se traduce en proteínas. Ting quedó desconcertado tras la aparición de moléculas de ARN cuya secuencia no se correspondía con los genes. Descubrió que, en vez de ello, las secuencias correspondían a satélites, segmentos de ADN repetitivos que se transcribían en ARN, pero nunca se traducían en proteínas.
"Nos sorprendimos al descubrir que [los satélites] se expresan en cantidades gigantescas en el tejido tumoral en comparación con el tejido normal", asegura Ting. Las pruebas de seguimiento, tanto en ratones como en tejidos humanos con cáncer, revelaron altos niveles de satélites en diferentes tipos de tumores, incluyendo el cáncer de pulmón, riñón, ovario, de próstata y el cáncer de páncreas.
"Este es un hallazgo fascinante, puesto que no hay precedentes de la búsqueda de una sola clase de ADN que esté uniformemente sobre-expresada en distintos tipos de cáncer", afirma Bert Vogelstein, profesor de oncología y patología en el Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center de la Universidad Johns Hopkins. "Parece ser cierto en casi todos los cánceres que observaron".
Aunque los científicos conocen desde hace años la existencia de repeticiones satélite en el genoma—representan alrededor del cinco por ciento del genoma—el papel que desempeñan en las células sanas todavía no está claro. "Durante mucho tiempo, han sido ignorados, puesto que pensábamos que era ADN residual", asegura Ting. De hecho, la mayoría del software utilizado para analizar las secuencias de ADN está diseñado para eliminar estos tramos de su análisis, afirma.

Los científicos saben que los satélites se expresan durante el desarrollo fetal, y se cree que ayudan a los cromosomas a dividirse normalmente. Esta similitud entre las células cancerígenas y las células embrionarias—ambas pueden proliferar extensamente—podría dar una pista sobre el papel que juegan los satélites en el cáncer. "De alguna manera el cáncer ha encontrado una manera de ir hacia atrás, de secuestrar un programa desde una fase temprana en el desarrollo para hacer un uso malicioso", advierte Ting.

Sin embargo, los investigadores no saben todavía si los satélites desempeñan un papel central en el desarrollo del cáncer o si simplemente reflejan un proceso maligno distinto. Podría ser similar a, por ejemplo, el antígeno prostático específico (PSA), que se encuentra en altos niveles en células de cáncer de próstata, pero que no juega un papel en el cáncer. De cualquier manera, esperan que las secuencias repetitivas proporcionen un nuevo biomarcador para el diagnóstico del cáncer.

Si los científicos confirman que la expresión de los satélites sólo se produce en altas concentraciones en las células cancerígenas del tejido adulto, podrían ser capaces de diagnosticar con precisión el cáncer a partir de cantidades muy pequeñas de tejido, como por ejemplo las células recogidas durante las biopsias con aguja. El equipo de Ting ya ha llevado a cabo algunas pruebas iniciales en células de cáncer de páncreas recogidas tras biopsias con aguja. Con una sonda fluorescente molecular diseñada para unirse a los satélites, "podemos ver cómo se iluminan las células cancerígenas, mientras que las células no cancerígenas no lo hacen", afirma Ting. En la actualidad, los patólogos analizan las células basándose principalmente en su apariencia bajo el microscopio, y su valoración puede variar ampliamente.

El equipo de Ting también descubrió altas concentraciones de satélites en un tipo de células precancerígenas que preceden al cáncer de páncreas. "Eso implica que los satélites se activan de forma relativamente temprana dentro del desarrollo del cáncer", explica Ting. De ser así, espera que se puedan utilizar para detectar el cáncer también de forma temprana. "Estamos tratando de tener una idea del paisaje. ¿En qué porcentaje de otros tipos de cáncer se produce este fenómeno? Parece ser algo frecuente, aunque no tenemos cifras".

Los investigadores afirman que fueron capaces de hacer este descubrimiento, en parte, gracias al tipo de secuenciador que usaron—uno de Helicos Biosciences que lee las moléculas individuales de ADN y ARN, permitiendo a los científicos contar el número de moléculas de ARN en las muestras. La mayoría del resto de secuenciadores en el mercado tienen que replicar las moléculas de ARN o ADN bajo estudio antes de secuenciarlas.

Ting espera que otros científicos comiencen a buscar satélites en sus propias muestras. "Creemos que este es un primer paso hacia una nueva área de investigación contra el cáncer", asegura.

Fuente: Technologyreview

Un test para 400 enfermedades hereditarias

Los investigadores han desarrollado un nuevo test diseñado para detectar simultáneamente mutaciones genéticas responsables de más de 400 enfermedades graves. La prueba, que ha demostrado ser de gran precisión, está inicialmente dirigida a futuros padres interesados en la detección de mutaciones ligadas a trastornos hereditarios poco frecuentes.

Gracias a la tecnología de secuenciación de bajo coste, los científicos pretenden ofrecer el test por sólo unos cientos de dólares, similar al coste de las pruebas disponibles en la actualidad para la detección de enfermedades individuales o un grupo de trastornos.

"Queremos que esta prueba esté disponible del mismo modo que lo están las pruebas de Tay-Sachs y la fibrosis quística", afirma Stephen Kingsmore, científico jefe del Centro Nacional de Recursos Genómicos y autor principal del estudio. La enfermedad de Tay-Sachs, un trastorno hereditario poco común, se produce en la infancia y puede ser mortal durante los primeros años de vida. "Cuarenta años de experiencia con la enfermedad de Tay-Sachs han hecho que ese horrible trastorno esté casi erradicado en América del Norte", afirma. "Con esto estamos hablando de una escala mayor".

La nueva prueba, que lee la secuencia de cerca de 2 millones de letras de ADN repartidas por más de 7.000 pedazos diferentes, está diseñada para detectar mutaciones en los genes que hayan sido vinculadas a los llamados trastornos recesivos mendelianos, incluyendo la fibrosis quística y la enfermedad de Tay-Sachs. Las personas que heredan dos copias mutantes del gen correspondiente tienen garantizado el desarrollo de la enfermedad, mientras que las personas con una sola copia no. Estas enfermedades a menudo aparecen a una edad temprana y acarrean graves consecuencias, incluyendo graves discapacidades y la muerte. Y aunque son poco frecuentes individualmente, en conjunto representan alrededor del 20 por ciento de la mortalidad infantil.

Hacer una prueba a los padres potenciales para detectar estas mutaciones puede ayudar a prevenir las enfermedades o estar preparados frente a ellas. Las parejas portadoras de mutaciones en un gen particular vinculado a enfermedades podrían optar por adoptar, por llevar a cabo pruebas genéticas en embriones fertilizados in vitro, o hacerse pruebas prenatales y poner fin a aquellos embarazos que resultasen afectados. Aunque más de 1.000 genes se han relacionado con trastornos recesivos mendelianos, las pruebas disponibles para los futuros padres sólo detectan los más comunes, como por ejemplo la fibrosis quística, y se ofrecen principalmente a padres en grupos de alto riesgo. Los judios Ashkenazi poseen un riesgo particular de ser portadores de mutaciones de la enfermedad de Tay-Sachs, por ejemplo.

"Ser capaces de detectar más de 400 enfermedades raras es realmente un avance importante", asegura Eric Topol, director del Instituto de Ciencia Traslacional Scripps, y que no participó en el estudio. "No tenemos nada parecido a eso hoy día".

Fuente: Technologyrewiev