Nanorobots podrían matar células cancerosas

Nanorobot
Nanorobot

Utilizando una técnica conocida como “origami de ADN”, investigadores crearon pequeñas estructuras de ADN que pueden pegarse a células específicas de cáncer y liberar una carga mortal en ellas.

Esta técnica conocida como origami de ADN permite crear estructuras bidimensionales y tridimensionales a una nanoescala utilizando ADN. Por ahora era solo un concepto entretenido, pero investigadores pudieron crear un dispositivo que puede buscar y destruir células vivientes, los investigadores llamaron a estas estructuras nanorobots.

Estos dispositivos tienen una forma como de barril, de alrededor de 35 nanómetros de díametro, con 12 lugares para poder cargarlos de móleculas capaces de destruir una célula. Adicionalmente a esto, estas estructuras tienen dos “candados”, pequeñas hebras con una secuencia de ADN específica a la que cierta proteína encontrada únicamente en la superficie de la célula objetivo puede pegarse. Cuando las proteínas (o “llaves”) en la superficie de la célula se pegan a los “candados”, estos se abren y la estructura cambia de forma, liberando su carga.

DNA nanorobot from Wyss Institute on Vimeo.

Las estructura fue diseñada utilizando un software libre, llamado Cadnano, desarrollado por uno de los autores, Shawn Douglas, un biofísico en el Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada Biológicamente de Harvard. Y después construyeron los robots usando la técnica de origami de ADN.

Aún no se sabe si estas estructuras funcionarán en un organismo viviente. Ya que están diseñadas para comunicarse con la superficie de células, si el objetivo a tratar se encuentra dentro de la célula, esta técnica podría no ayudar. Así mismo, estos robots son rápidamente limpiados por el hígado o destruidos por nucleasas, enzimas que consumen trozos de ADN que se pierden.

Más información
http://wyss.harvard.edu/ (en inglés)
http://www.nature.com/ (en inglés)

Nanopartículas podrían mejorar la terapia contra el cáncer

Cáncer
© Michiko Fukuda lab.

Investigadores prueban grupos de carbón a una nanoescala para la quimioterapia. La mezcla de drogas actuales y nanopartículas de carbón muestran potencial para mejorar el tratamiento para los cánceres de cabeza y cuello, especialmente cuando son combinados con terapia de radiación, de acuerdo al nuevo estudio presentado por la Universidad de Rice y el Centro de Cáncer MD Anderson de la Universidad de Texas.

El trabajo abre un camino para mayor investigación en terapia personalizada a las necesidades de pacientes individuales. La terapia usa nanopartículas de carbón para encapsular las drogas quimioterapeúticas y mantenerlas encerradas hasta que sean entregadas a las células cancerosas que deben de matar.

Más información
El estudio completo (de pago, en inglés)
http://www.media.rice.edu/ (en inglés)

Batería que desaliniza agua de mar

Batería desalinizadora

Investigadores han desarrollado celdas electroquímicas que pueden desalinizar agua de mar. Piensan que es una manera económica y eficiente de mejorar la técnica estándar de purificar agua. El nuevo sistema utiliza nanomateriales y electroquímica, primero atrae iones de agua de mar en dos electrodos, conforme los investigadores pasan corriente a través de los electrodos, reacciones electroquímicas llevan los iones de cloruro a un electrodo de plata, mientras los iones de sodio son llevados a un electrodo hecho de nanobarras de óxido de manganeso. Después los investigadores invierten la corriente y los iones atrapados son soltados en una corriente separada de agua de mar residual. Aunque los experimentos no eran automáticos, los investigadores dicen que una bomba podría automatizar el proceso.

El experimento solo removió hasta un 50% del agua salada, los investigadores esperan llegar a remover hasta el 98% de ésta y además trabajan en aumentar la eficiencia del dispositivo.

Más información
http://cen.acs.org/ (en inglés)

Nueva sustancia contra la cirrosis hepática

Cirrosis hepática
Imagen: Wikipedia

Científicos de Rusia del Instituto de Farmacología, filial de la Academia de Ciencias de Medicina de Siberia, como resultado de 10 años de investigación en búsqueda de la cura para la cirrosis hepática, lograron crear un fármaco capaz de detener el proceso de deterioro del hígado y que además puede sanar las células dañadas (considerada imposible hasta ahora). Los efectos de este fármaco han sido estudiados y se realizan investigaciones toxicológicas, según explicación del doctor Gleb Ziuzkov del mencionado Instituto.

“Los experimentos en animales mostraron que la sustancia posee una elevada acción hepatoprotectora en distintas enfermedades crónicas del hígado, incluida la cirrosis en su fase inicial. Y ha sido mostrada su seguridad, pues no obstante que esta sustancia que es un fermento albuminoide, no posee efectos tóxicos”.

El uso de nanotecnología para obtener la sustancia, le dio propiedades excepcionales que son clave para poder regenerar de forma eficaz el tejido hepático afectado. El mecanismo de regeneración se basa en el estímulo de las células madres propias del organismo, según señaló el mismo doctor Gleb.

“No existen análogos de tal naturaleza, ni siquiera sustancias candidatas para fármacos, y ni hablar ya de estos. Y en la literatura científica no se describen sustancias que posean efectos tan pronunciados con respecto a las células progenitoras y a los mecanismos de regulación”.

Actualmente se están llevando a cabo experimentos preclínicos de la sustancia, para posteriormente iniciar con las investigaciones clínicas.

Para producir en gran escala este que será un nuevo fármaco y llevarlo al mercado aún falta algunos años, según comentan los investigadores. Pero los resultados obtenidos hasta esta fecha, indican que se contará con un fármaco eficaz para combatir tan grave enfermedad como lo es la Cirrosis hepática.

Fuente
http://spanish.ruvr.ru/

La unidad de almacenamiento magnético más pequeña del mundo

Almacenamiento
Imagen: Sebastian Loth/CFEL

Científicos de IBM y del Centro Alemán para la Ciencia del Láser de Electrones Libres (CFEL por sus siglas en inglés) han construido la unidad de almacenamiento magnético más pequeña del mundo. Solo utiliza 12 átomos por bit (la únidad básica de información) y puede guardar un byte (8 bits) en tan solo 96 átomos. En comparación, un disco duro moderno necesita más de 500 millones de átomos por byte.

La unidad de almacenamiento nanométrica fue construida átomo por átomo con la ayuda de un microscopio de efecto túnel (STM – Scanning tunneling microscope) en el Centro de Investigación Almaden de IBM en San José, California. Los investigadores construyeron patrones regulares de átomos de hierro, alineándolos en filas de seis átomos cada una. Dos filas son suficientes para guardar un bit. Un byte correspondientemente consiste de ocho pares de filas de átomos. Utiliza solo un área de 4×16 nanómetros. “Esto corresponde a una densidad de almacenamiento que es cien veces más alta comparada a un disco duro moderno,” explico Sebastian Loth de CFEL, autor lider de la revista académica “Ciencia”.

Los investigadores emplearon por primera vez una forma especial de magnetismo para propósitos de almacenamiento de datos, llamada antiferromagnetismo. A diferencia del ferromagnetismo utilizado en los discos duros convencionales, el giro de los átomos vecinos con material antiferromagnético están alineados de forma opuesta, lo que vuelve al material neutro magnéticamente en conjunto. Gracias a esto, las filas antiferromagnéticas pueden tener una separación de tan solo un nanómetro sin interferir magnéticamente una con otra.

Más información:
http://www.desy.de/ (en inglés)

Batería nanotecnológica diseñándose en Stanford

Batería
Batería

Investigadores de la Universidad de Stanford están trabajando en la creación de una nueva generación de baterías de bajo costo, alta duración, gran capacidad de almacenamiento y serían capaces de resistir hasta 40,000 ciclos de carga (equivalente aproximádamente a unos 30 años de funcionamiento) y solo mermaría el 17% de su capacidad de almacenamiento transcurridos estos ciclos o tiempo.

Esta batería se basa en los mismos principios que las baterías de iones de litio o potasio.

Esta nanobatería está compuesta de hierro, cobre y cianuro y formando nanopartículas cristalinas las cuales son depositadas en un sustrato de carbono, dan origen al electrodo. Después de esto la batería se forma sumergiendo los electrodos en un electrólito que en este caso es una solución de nitrato de potasio.

Las actuales baterías de plomo, se vuelven obsoletas después de algunos centenares de ciclos de carga y las de iones de litio aguantan solo un promedio de 1,000 cargas.

Fuente:
alt1040.com

Científicos holandeses prueban nano-coche formado por una mólecula

Nanocar
© extremetech

El “vehículo” lo constituye una molécula que tiene 4 ramificaciones que actuarían como si fueran neumáticos, que girarían al aplicarles una corriente eléctrica. En el primer experimento realizado, este mini-coche eléctrico, se depositó sobre un plano compuesto por moléculas de cobre, 10 pulsos eléctricos permitieron un desplazamiento de 6 nanómetros.

Para que esta molécula funcionara, la alimentación eléctrica se realizó con un microscopio de efecto túnel, ya que posee una punta muy fina de metal y conforme se acerca a la superficie examinada, crea una corriente de polarización entre ambos extremos y permite el paso de los electrones de un lado a otro mediante el efecto túnel. Cuando los 4 puntos que actúan como las ruedas del vehículo, reciben esta corriente, se deforman al absorber los electrones y parece como si girasen, provocando el movimiento de la molécula.

El siguiente paso de este experimento debe estar centrado en la búsqueda de aplicaciones prácticas de este producto.

Nanocoche

Fuente:
http://www.extremetech.com/ (en inglés)

Crean efecto de espejismo usando nanotecnología

Nanotubo de carbono
Nanotubo de carbono
© Arnero

Científicos estadounidenses desarrollaron un material a base de nanotubos de carbono, que crea en su superficie un efecto de espejismo y logra ocultar el objeto que está detrás del mismo.

Los nanotubos de carbono son láminas de carbono de una molécula de espesor de forma cilíndrica, con propiedades especiales, incluida una alta conductividad térmica, firmeza y estabilidad.

Ali Aliev y su equipo de la Universidad de Texas, aprovecharon la alta conductividad de calor de este material para crear el efecto del espejismo. Los nanotubos se calientan con facilidad con corriente eléctrica, por su alta conductividad, y se presenta un brusco cambio térmico que provoca la manifestación del espejismo: el observador no puede ver lo que se encuentra detrás de la lámina de nanotubos, porque se lo impide el espejismo. Lo que verá será una imagen falsa de objetos que estén situados cerca de la lámina.

El dispositivo hecho con este material se puede encender y apagar, controlando el nivel de calentamiento del material nanotecnológico.

Fuente:
http://actualidad.rt.com/

Científicos crean nanomotor del tamaño de una molécula

nanomotor
Heather L. Tierney

Científicos de la Universidad de Tufts en Estados Unidos, construyen el primer nanomotor microscópico que es impulsado por corriente eléctrica. Los diseños anteriores utilizaban luz o reacciones químicas para poder funcionar.

Este motor es el más pequeño del mundo, midiendo sólo un nanómetro (unidad de longitud que equivale a: 0.000000001 metros), a diferencia del récord anterior de un dispositivo de 200 nanómetros. Es sólo una molécula formada por un átomo de azufre que consta de dos “brazos” integrados a los átomos de carbono y oxígeno, y se encuentra instalada en sustrato de cobre.

Un microscopio de efecto túnel de baja temperatura (LT-STM), que usa electrones en vez de luz, se usa como polo negativo del motor, el cual gira alrededor del eje vertical bajo la influencia de los electrodos. Realiza alrededor de 50 revoluciones por segundo con una temperatura de 5 grados Kelvin.

Los expertos calculan que con una temperatura de 100 grados Kelvin (-173.15° C), podría alcanzar un millón de revoluciones por segundo.

Fuente:
http://actualidad.rt.com/