viernes, 23 de diciembre de 2011

Científicos españoles desarrollan sensores para detectar el cáncer de pulmón por el aliento

La corporación tecnológica Tecnalia ha desarrollado, a través del proyecto Interreg Medisen, biosensores capaces de detectar la presencia de marcadores tumorales del cáncer de pulmón a través del aliento, gracias a los cambios que se producen dentro del organismo cuando una persona está enferma.

Según aseguran los impulsores de este proyecto, estas modificaciones que se ven reflejadas en el aliento permitirán determinar la presencia de este tipo de marcadores en los primeros estadios de la enfermedad.

En la realización de la primera fase del proyecto han colaborado pacientes con cáncer de pulmón, tratados en la Sección de Oncología Médica del Instituto de Onco-Hematología del Hospital Donostia (IDOH). Para ello se ha contado con la autorización del Comité de Ética de Investigación Clínica de Euskadi (CEIC), tramitada por el Instituto Biodonostia.

Durante la misma, se tomaron muestras de aliento de pacientes mediante un dispositivo específico y se realizó un análisis pormenorizado de los compuestos más representativos presentes en la muestra que permitan posteriormente seleccionar la familia o familias de compuestos necesarios que sirvan como marcadores de la presencia o no de cáncer de pulmón.

Las muestras de aliento son analizadas mediante cromatografía de gases combinada con una detección por espectrometría de masas. Después, un análisis quimiométrico y un análisis multivariable han permitido seleccionar los compuestos que realmente aportan información para el diseño del sensor.

De forma paralela, los investigadores han desarrollado nuevos materiales para la detección de los compuestos orgánicos seleccionados que permitan incrementar la sensibilidad de los dispositivos.

El aliento humano, según apuntan los autores de este proyecto en declaraciones al Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC), recogidas por Europa Press, está formado por multitud de compuestos orgánicos: acetona, metanol, butanol, hidrocarburos, entre otros.

Entre ellos, no hay un único componente capaz de servir como marcador de la presencia o no de cáncer de pulmón por lo que es necesario seleccionar varios compuestos. Los compuestos de interés se encuentran en concentraciones comprendidas entre 1- 10 partes por billón en el aliento de personas sanas, sin embargo, está concentración puede aumentar entre 10-100 veces en el aliento de pacientes enfermos.

Por ello, los biosensores facilitarán el diagnóstico de determinadas enfermedades, principalmente localizadas en los pulmones, en los primeros estadios de la enfermedad, lo cual podría aumentar considerablemente las posibilidades de supervivencia.

lunes, 19 de diciembre de 2011

Atravesar paredes, una predicción de los físicos

Es uno de los grandes mitos de la ciencia ficción, poder atravesar muros como un fantasma, claro que si alguna vez has intentado el experimento, sabrás con la seguridad que da un buen golpetazo que... no es posible. Sin embargo, las partículas subatómicas pueden realizar esta increíble hazaña a través de un extraño proceso llamado efecto túnel cuántico. Ahora, un equipo de físicos dice que podría ser posible observar ese fenómeno de tunelización con un objeto artificial de mayor tamaño, según publica Science Now. Obviamente, la propuesta se enfrenta a grandes desafíos.

De tener éxito, el experimento sería un impresionante avance para llevar la mecánica cuántica, que rige el comportamiento de moléculas o átomos, al mundo de los grandes objetos, aquellos que son visibles al ojo humano y que se comportan de forma diferente, de acuerdo a las leyes de la mecánica clásica. En 2010, los físicos dieron un paso clave en esta dirección dirigiendo un diminuto objeto hacia estados de movimiento que pueden describirse mediante la mecánica cuántica. El tunelado sería un logro aún mayor.

¿Cómo funciona este efecto túnel cuántico? Imagina que un electrón, por ejemplo, es una canica situada en uno de dos valles separados por una pequeña colina, que representa los efectos de un campo eléctrico. Para cruzar la colina de un valle al otro, la canica tiene que rodar con suficiente energía. Si tiene muy poca energía, en teoría, nunca podrá alcanzar la cima de la colina y cruzarla.

Sin embargo, partículas diminutas como los electrones pueden cruzarla incluso si no tienen energía para escalar la colina. La física cuántica describe estas partículas como ondas extendidas de probabilidad, y resulta que hay una probabilidad de que una de ellas se “tunelice” a través de la colina y, como si se tratara de magia, se materialice repentinamente en el otro valle. Científicos e ingenieros han demostrado ampliamente el efecto túnel cuántico en semiconductores.

Aunque para cualquier persona no experta en física puede parecer algo asombroso, hasta aquí todo es normal. Pero por supuesto nadie ha visto nunca un objeto macroscópico atravesar de un obstáculo. Sin embargo, Mika Sillanpää y sus colegas de la Universidad Aalto en Finlandia creen que podría ser posible utilizando un minúsculo aparato que recuerda a un trampolín. Los investigadores crearían el trampolín enano a partir de grafeno. Suspenderían la membrana sobre una placa de metal. Cuando los aplicasen un voltaje eléctrico, la membrana tendría dos posiciones estables: una en la que se inclina ligeramente en el medio, y otra en la se que curva lo suficiente para entrar en contacto con la placa de debajo.

Por debajo del cero absoluto

En el diseño del equipo finlandés, las fuerzas eléctricas y mecánicas sobre la membrana crean una barrera de energía entre estas dos posiciones. Si los investigadores pudiesen rebajar la energía de la membrana enfriándola a una temperatura menor de una milésima de grado sobre el cero absoluto, la única forma que tendría para pasar entre las dos posiciones es el túnel cuántico. Sillanpää dice que para lograr unas temperaturas tan bajas como las requeridas se necesitarían varios años, pero el equipo está avanzando con un experimento.

El túnel cuántico en un sistema mecánico es “el tipo de santo grial que la gente busca ahora mismo”, dice el físico Walter Lawrence del Dartmouth College, pero el experimento probablemente será difícil. Eso sí, los cálculos de la mecánica cuántica demuestran que para cosas tan grandes como una persona, la probabilidad de atravesar un muro es tan pequeña que podrías esperar hasta el final del universo y muy probablemente no te verías al otro lado.

viernes, 16 de diciembre de 2011

¿Por qué nos cuesta tanto resistirnos a los dulces?

Neurobiólogos de la Universidad de Yale han analizado cómo reacciona nuestro cerebro cuando le falta azúcar. Y han descubierto que el área encargada de regular las emociones y los impulsos pierde la capacidad de frenar el deseo de tomar comidas hipercalóricas. Concretamente se trata de la corteza prefrontal, que Rajita Sinha compara con un “sumidero de glucosa”.

Cuando falta azúcar, un área llamada hipotálamo lo detecta y activa a la ínsula y al estriado (zonas relacionadas con las recompensas), que se hiperactivan para que surja el deseo de comer. Simultáneamente, la corteza prefrontal, que normalmente mantiene a los anteriores "a raya", "pierde toda su autoridad".

El mejor método para evitar esta situación, dice Sinha, es no dejar que transcurran más de tres horas entre comidas, comer cinco veces al día, e incluir en la dieta alimentos sanos (fruta, cereales…) que mantengan al cerebro alimentado y “bajo control” sin necesidad de abusar de los dulces y pasteles.

lunes, 12 de diciembre de 2011

Una joven de 17 años crea una nanopartícula que mata las células cancerígenas

Precocidad científica. Angela Zhang de 17 años ha realizado una investigación que prueba la posibilidad de crear nanopartículas capaces de atacar y destruir células cancerígenas. El potencial de su trabajo, que ha sido premiado con 100.000 dólares, es que las nanopartículas creadas pueden ser suministradas en un fármaco directamente en las células tumorales.

Zhang, estudiante de bachillerato en Monta Vista, Cupertino, ganó el gran premio de Siemens en el área de Matemática, Ciencia y Tecnología con su investigación, según publica 'el portal 'Mercury News'.

La joven ha diseñado una nanopartícula de óxido de oro de hierro para administrar la quimioterapia. Es como el envío de un ninja capaz asesinar a las células madre del cáncer e informar, mientras realiza esta acción.

Este sistema de partículas pueden ser activadas para liberar los fármacos dentro del tumor sin tocar las células sanas.

"Su trabajo es un paso importante en el desarrollo de nuevos enfoques sobre el tratamiento de los tumores, a través de la nanotecnología ", explicó Tejal Desai, juez de la competición y profesor de la Universidad de California, en un comunicado.

La chica ha contado a la prensa que su curiosidad fue estimulada por su padre desde que era pequeña y los juegos eran investigar cosas que él le planteaba cuando paseaban los domingos.

"¿Por qué las tapas de las alcantarillas son redondas?, ¿Por qué en los grifos de los hoteles el agua caliente sale de forma inmediata y en casa tarda un poco?". Ella tenía una semana para encontrar las respuestas.

Cuando estudiaba en tercero de ESO fue a la Facultad de Medicina de Sstanford y le pidió permiso a un profesor para usar su laboratorio de imagen molecular. El catedrático le propuso que fuera a sus conferencias, aunque le pareció demasiado joven para todo aquello.

La investigación para Angela comenzó en 2009 y muchas horas de descanso, fiestas y de compartir con su familia y amigos, pero está feliz.

"Este es como el sueño cumplido de Cenicienta, para una empollona como yo", dijo la estudiante.

Su investigación que lleva por título "Design of Image-guided, Photo-thermal Controlled Drug Releasing Multifunctional Nanosystem for the Treatment of Cancer Stem Cells”, pasará todavía muchos años de estudios y experimentos antes de que se pueda aplicar sobre pacientes enfermos de cáncer.

Por el momento es una puerta abierta a nuevas posibilidades para luchar contra el cáncer.

viernes, 2 de diciembre de 2011

La primera imagen amateur de otro Sistema Solar

Rolf Wahl Olsen, un astrónomo aficionado de Nueva Zelanda, ha conseguido fotografiar el disco protoplanetario de escombros y polvo que gira alrededor de la estrella Beta Pictoris a 63,4 años luz de la Tierra, en la que puede ser la primera imagen de otro Sistema Solar tomada por un amateur.

Beta Pictoris es un sistema muy joven que apenas tiene unos 12 millones de años de antigüedad. Su interés para los astrónomos radica en que se asemeja a cómo nuestro Sistema Solar debió ser hace 4.500 millones de años. El disco se ve de canto desde nuestro punto de vista y aparece en las imágenes profesionales como cuñas finas o líneas que sobresalen radialmente desde la estrella central en direcciones opuestas.

Resplandor abrumador

Pero para un amateur, capturar una foto semejante entraña una gran complejidad. «La principal dificultad de las imágenes de este sistema es el abrumador resplandor de Beta Pictoris, que ahoga por completo el disco de polvo que gira muy cerca de la estrella». Sin embargo, consiguió fotografiarlo el pasado 16 de noviembre con su propio equipo cuando Beta Pictoris se elevó a una posición favorable en el cielo nocturno.

El resultado es una imagen que se considera la primera obtenida por un aficionado de otro sistema solar. Olsen anima a otros astrofotógrafos aficionados a intentar lo mismo y mejorarlo. «Estoy seguro de que esto se puede hacer mucho mejor con una cámara de mayor calidad, pero al menos aquí está», dice modesto a Universe Today. «Y yo, personalmente, estoy muy contento y orgulloso de haber logrado esto. Espero que disfruten de la vista tanto como yo lo hice!».